KR101619720B1 - 열전소자 구동형 냉장고의 방열기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 열전소자 구동형 냉장고의 방열기에 관한 것으로서, 전방측에 열전소자의 일측면이 밀착될 수 있도록 평탄가공된 밀착면(11a)(111a)이 형성되고, 후방측에 냉매가 유입되는 유입공(11b)(111b) 및 냉매가 유출되는 유출공(11c)(111c)이 형성된 히트싱크블럭(10)(110)과; 히트싱크블럭(10)(110)의 후방측에서 유입공(11b)(111b)과 연결되어 일측으로 절곡되는 메인유입관(21) 및 유출공(11c)(111c)과 연결되어 타측으로 절곡되는 메인유출관(22)과; 메인유입관(21)에 연결되는 유입관연결단(31) 및 그 유입관연결단(31)에서 3 개로 분기되는 제1,2,3유입관분기단(32)(33)(34)으로 구성되는 제1분기부재(30)와; 메인유출관(22)에 연결되는 유출관연결단(41) 및 그 유출관연결단(41)에서 3 개로 분기되는 제1,2,3유출관분기단(42)(43)(44)으로 구성되는 제2분기부재(40)와; 제1,2,3유입관분기단(32)(33)(33)과 제1,2,3유출관분기단(42)(43)(44) 각각과 연결된 것으로서, 지그재그 형태를 가지게 형성되는 제1,2,3방열관(52)(53)(54);을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

열전소자 구동형 냉장고의 방열기{Radiator for peltier module working refrigerator}
본 발명은 열전소자 구동형 냉장고의 방열기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는방열효율을 극대화시킬 수 있음과 동시에 콤팩트하게 구현할 수 있는 열전소자 구동형 냉장고의 방열기에 관한 것이다.
펠티어 현상을 이용한 열전소자는, 일방향으로 전류를 인가하였을 때 정방향 접합부에서 방열(가열)이 일어나고 반방향 접합부에서 흡열(냉각)이 일어나는 반도체 소자이다. 이러한 열전소자는 저전력, 초소형으로 구현될 수 있기 때문에 화장품냉장고나 와인냉장고 등의 소형가전 분야에서 사용되고 있다. 이러한 냉장고는, 냉장고 본체에 설치되는 열전소자와, 냉장고 본체 내부의 냉장실에서 열전소자의 일측과 결합되는 쿨러와, 냉장고 본체 외부에서 열전소자의 타측과 결합되는 방열기와, 방열기로 공기를 흐르게 하여 방열효율을 높이기 위한 송풍기로 구성되고, 이러한 구조에 의하여, 열전소자에 전원이 인가되면 그 열전소자의 일측면에서 발생되는 냉열에 의하여 쿨러는 주위의 열을 흡수하여 냉장실을 냉장시키고, 열전소자의 타측면에서 발생되는 온열은 방열기를 통하여 방열된다. 이와 관련된 선행기술이 특허공개번호 10-2002-0069909호에 개시되어 있다.
그런데 상기한 냉장고에 있어서, 열전소자에서 발생되는 열을 방열하기 위한 방열기는, 다수의 방열핀이 일체로 성형되는 알루미늄블럭을 성형함으로써 구현됨으로써, 물리적으로 방열 면적을 크게하는데 한계가 있어 방열효율이 크기 않았다. 이에 따라 방열기에 공기를 불어넣는 송풍기를 채용함으로써 방열효율을 높이고 있으나, 이 역시 알루미늄블럭으로 된 방열기의 방열효율을 높이는데 한계가 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 공기와의 접촉면적을 극대화함으로써 열전소자로부터 전도되는 열을 효과적으로 방열할 수 있고, 콤팩트하게 구현할 수 있는 열전소자 구동형 냉장고의 방열기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은, 냉매의 순환과정에서 소음이나 진동의 발생을 방지할 수 있는 열전소자 구동형 냉장고의 방열기를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 열전소자 구동형 냉장고의 방열기는,
전방측에 열전소자의 일측면이 밀착될 수 있도록 평탄가공된 밀착면(111a)이 형성되고, 후방측에 냉매가 유입되는 유입공(111b) 및 냉매가 유출되는 유출공(111c)이 형성된 히트싱크블럭(110);
상기 히트싱크블럭(110)의 후방측에서 상기 유입공(111b)과 연결되어 일측으로 절곡되는 메인유입관(21) 및 상기 유출공(111c)과 연결되어 타측으로 절곡되는 메인유출관(22);
상기 메인유입관(21)에 연결되는 유입관연결단(31) 및 그 유입관연결단(31)에서 3 개로 분기되는 제1,2,3유입관분기단(32)(33)(34)으로 구성되는 제1분기부재(30);
상기 메인유출관(22)에 연결되는 유출관연결단(41) 및 그 유출관연결단(41)에서 3 개로 분기되는 제1,2,3유출관분기단(42)(43)(44)으로 구성되는 제2분기부재(40); 및
상기 제1,2,3유입관분기단(32)(33)(33)과 상기 제1,2,3유출관분기단(42)(43)(44) 각각과 연결된 것으로서, 지그재그 형태를 가지게 형성되는 제1,2,3방열관(52)(53)(54);을 포함하고;
상기 히트싱크블럭(110)은, 양측으로 냉장고에 체결하기 위한 체결공(111d')을 가지는 날개(111d)가 형성된 블록몸체(111)와; 상기 블록몸체(111) 내부에 형성되어 상기 냉매가 수용되는 것으로서, 상기 유입공(111b) 및 유출공(111c)과 연통되는 냉매수용실(112)과; 상기 블록몸체(111)의 후방측에 설성된 것으로서, 상기 냉매수용실(112)로 냉매를 충진하기 위한 충진돌기(113)와; 상기 유입공(111b)과 연결되어 상기 냉매의 내측까지 연장되는 안내관(114)과; 상기 냉매수용실(112)에 수용된 상기 냉매의 내측에서 상기 유출공(111c) 측으로 상향 경사지는 제1경사단(115)과; 상기 유출공(111c) 측에서 상기 냉매수용실(112)의 내측벽에 밀착되어 수용된 상기 냉매에 일부 잠겨지는 것으로서, 상기 냉매와의 접촉면적이 넓어지도록 허니콤구조의 다수 구멍(117a)이 형성된 전도블럭(117);을 포함하며;
상기 전도블럭(117)의 바닥에는 상기 제1경사단(115)과 대향되는 전도블럭경사단(117b)이 형성된 것;을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 메인유출관(22)에 내장된 것으로서, 상기 냉매의 부피팽창을 유도하기 위한 모세관노즐(60)을 더 포함한다.
본 발명에 있어서, 상기 히트싱크블럭(110)은, 상기 냉매수용실(112)의 상단 전방 모서리측에 형성된 것으로서 상기 유출공(111c) 측으로 경사지게 형성된 제2경사단(116)을 더 포함한다.
본 발명에 있어서, 상기 제1분기부재(30)에 있어, 상기 제1,3유입관분기단(32)(34)의 제2내직경(D2)은, 중앙측의 상기 제2유입관분기단(33)의 제1내직경(D1) 보다 크고; 상기 제2분기부재(40)에 있어, 상기 제1,3유출관분기단(42)(44)의 제2내직경(D2)은, 중앙측의 상기 제2유출관분기단(43)의 제1내직경(D1) 보다 크다.
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본 발명에 의하면, 냉매가 수용되는 히트싱크블럭으로부터 3 개로 분기되게 연결되는 제1,2,3방열관을 채용함으로써 대기중의 공기와의 접촉면적을 극대화하여 열전소자로부터 전도되는 열을 효과적으로 방열할 수 있고, 더 나아가 콤팩트한 방열기의 구현이 가능하다.
또한 냉매수용실의 내주면에 냉매와의 접촉면적을 증가시키기 위한 굴곡면을 형성하거나, 냉매수용실 내주면에 밀착되게 설치되는 전도블럭을 설치함으로써, 냉매수용실로 전도되는 열을 넓은 면적에서 냉매로 전도시킬 수 있고, 이에 따라 냉매를 기상 상태로의 상변화를 촉진함으로써 제1,2,3방열관을 경유하는 냉매의 양을 늘릴 수 있어 방열효율을 더욱 높일 수 있다.
또한 메인유출관에 모세관노즐을 설치함으로써 냉매의 큰 부피팽창을 유도할 수 있고, 이에 따라 방열효율을 더더욱 높일 수 있다.
그리고 냉매수용실에 안내관 및 제1,2경사단을 형성함으로써, 냉매순환과정에서 발생되는 소음이나 진동을 최소화할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 열전소자 구동형 냉장고의 방열기의 정면도,
도 2는 도 1의 열전소자 구동형 냉장고의 방열기의 배면도,
도 3은 도 1의 제1분기부재 및 제1,2,3방열관을 발췌하여 그 구조를 설명하기 위한 도면,
도 4는 도 1의 제2분기부재 및 제1,2,3방열관을 발췌하여 그 구조를 설명하기 위한 도면,
도 5는 도 4의 제2분기부재에 연결되는 제1,2,3유출분기단의 단부에 형성되는 방열관경사단을 설명하기 위한 도면,
도 6은 도 1의 히트싱크블럭의 사시도,
도 7은 도 6의 히트싱크블럭의 제1실시예의 구성을 설명하기 위한 도면,
도 8은 도 7의 VIII-VIII' 선을 따른 단면도,
도 9는 도 6의 히트싱크블럭의 제2실시예의 구성을 설명하기 위한 도면,
도 10은 도 9의 X-X' 선을 따른 단면도.
도 11은 도 9의 전도블럭을 발췌하여 도시한 사시도.
이하 본 발명에 따른 열전소자 구동형 냉장고의 방열기를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 열전소자 구동형 냉장고의 방열기의 정면도이고, 도 2는 도 1의 열전소자 구동형 냉장고의 방열기의 배면도이다.
도시된 바와 같이, 열전소자 구동형 냉장고의 방열기는, 전방측에 열전소자의 일측면이 밀착될 수 있도록 평탄가공된 밀착면(11a)(111a)이 형성되고, 후방측에 냉매가 액상상태로 유입되는 유입공(11b)(111b) 및 냉매가 기상상태로 유출되는 유출공(11c)(111c)이 형성된 히트싱크블럭(10)(110)과; 히트싱크블럭(10)(110)의 후방측에서 유입공(11b)(111b)과 연결되어 일측으로 절곡되는 메인유입관(21) 및 유출공(11c)(111c)과 연결되어 타측으로 절곡되는 메인유출관(22)과; 메인유입관(21)에 연결되는 유입관연결단(유입관연결단) 및 그 유입관연결단(31)에서 3 개로 분기되는 제1,2,3유입관분기단(32)(33)(34)으로 구성되는 제1분기부재(30)와; 메인유출관(22)에 연결되는 유출관연결단(41) 및 그 유출관연결단(41)에서 3 개로 분기되는 제1,2,3유출관분기단(42)(43)(44)으로 구성되는 제2분기부재(40)와; 제1,2,3유입관분기단(32)(33)(33)과 상기 제1,2,3유출관분기단(42)(43)(44) 각각과 연결된 것으로서, 지그재그 형태를 가지게 형성되는 제1,2,3방열관(52)(53)(54);을 포함하는 것을 특징으로 한다.
메인유입관(21) 및 메인유출관(22)은 히트싱크블럭(10)의 후방측에 연결된 후 상호 반대 방향으로 절곡된 형태이다.
메인유입관(21)은 제1,2,3방열관(52)(53)(54) 및 제1분기부재(30)를 경유한 냉매를 히트싱크블럭(10)으로 흐르게 하는 유로를 형성하고, 메인유출관(22)은 히트싱크블럭(10)에서 유출되는 냉기를 제2분기부재(40) 및 제1,2,3방열관(52)(53)(54)으로 흐르게 하는 유로를 형성한다.
제1,2,3방열관(52)(53)(54) 각각은 후술할 제1,2분기부재(30)(40)에 의하여 메인유입관(21) 및 메인유출관(22)과 연결되는 것으로서, 동일한 형태의 지그재그 형상을 가진다. 이러한 제1,2,3방열관(52)(53)(54) 각각에는 공기와의 접촉면적을 크게 하기 위하여, 냉매의 흐름방향과 직각되게 다수의 방열핀(P)이 형성된다.
도 3은 도 1의 제1분기부재 및 제1,2,3방열관을 발췌하여 그 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도시된 바와 같이, 제1분기부재(30)는 제1,2,3방열관(52)(53)(54)의 일측과 메인유입관(21)을 상호 연결시키기 위한 것으로서, 이를 위하여 메인유입관(21)에 연결되는 유입관연결단(31)과, 제1,2,3방열관(52)(53)(54))의 일측과 연결되는 제1,2,3유입관분기단(32)(33)(34)을 포함한다.
상기한 제2유입관분기단(33)은 메인유입관(22)과 연결된 유입관연결단(31)과 동일 선상(L)에 있고, 이에 따라 제1,3유입관분기단(32)(34)은 제2유입관분기단(33)의 양측으로 절곡된 형태를 가져야 한다. 따라서 후술하는 바와 같이, 제1,3방열관(52)(54)을 경유한 냉매(액상)는 유입관연결단(33)과 동일선상에서 벗어난 제1,3유입관분기단(32)(34)을 경유하여야 하기 때문에, 제2유입관분기단(33)을 경유하는 냉매보다 상대적으로 큰 유체저항을 받는다. 이러한 유체저항에 의하여, 제1유입관분기단(32) 및 제3유입관분기단(34)을 경유하는 냉매의 양은 제2유입관분기단(33)을 경유하는 냉매의 양보다 작고, 이에 따라 제1방열관(52) 및 제3방열관(54)에서의 방열효율은 제2방열관(53)의 방열효율보다 작은 비대칭 관계가 되어 결국 전체적인 방열효율이 저하된다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 상대적으로 큰 유체저항을 받는 제1,3유입관분기단(32)(34)의 제2내직경(D2)은, 상대적으로 작은 유체저항을 받는 중앙측의 제2유입관분기단(33)의 제1내직경(D1) 보다 커야 한다. 즉, 제2유입관분기단(33)의 제1내직경(D1) < 제1,3유입관분기단(32)(34)의 제2내직경(D2)의 관계를 가지는 것이다.
도 4는 도 1의 제2분기부재 및 제1,2,3방열관을 발췌하여 그 구조를 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 도 4의 제2분기부재에 연결되는 제1,2,3유출분기단의 단부에 형성되는 방열관경사단을 설명하기 위한 도면이다.
도시된 바와 같이, 제2분기부재(40)는 제1,2,3방열관(52)(53)(54)의 타측과 메인유출관(22)을 상호 연결시키기 위한 것으로서, 이를 위하여 메인유출관(22)에 연결되는 유출관연결단(41)과, 제1,2,3방열관(52)(53)(54))의 타측과 연결되는 제1,2,3유출관분기단(42)(43)(44)을 포함한다.
상기한 제2유출관분기단(43)은 메인유출관(22)과 연결된 유출관연결단(41)과 동일 선상(L)에 있고, 이에 따라 제1,3유출관분기단(42)(44)은 제2유출관분기단(43)의 양측으로 절곡된 형태를 가져야 한다. 따라서 유출관연결단(41)으로 유입된 냉매(기상)는 그 유출관연결단과 동일선상에서 벗어난 제1,3유출관분기단(42)(44)을 경유하여야 하기 때문에, 제2유출관분기단(43)을 경유하는 냉매보다 상대적으로 큰 유체저항을 받는다. 이러한 유체저항에 의하여, 제1유출관분기단(42) 및 제3유출관분기단(44)을 경유하는 냉매의 양은 제2유출관분기단(43)을 경유하는 냉매의 양보다 작고, 이에 따라 제1방열관(52) 및 제3방열관(54)에서의 방열효율은 제2방열관(53)의 방열효율보다 작은 비대칭 관계가 되어 결국 전체적인 방열효율이 저하된다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 상대적으로 큰 유체저항을 받는 제1,3유출관분기단(42)(44)의 제2내직경(D2)은, 상대적으로 작은 유체저항을 받는 중앙측의 제2유출관분기단(43)의 제1내직경(D1) 보다 커야 한다. 즉, 제2유출관분기단(43)의 제1내직경(D1) < 제1,3유출관분기단(43)(44)의 내직경(D2)의 관계를 가지는 것이다.
또한 유체저항을 줄이기 위하여, 도 5에 도시된 바와 같이, 제1,2,3유출관분기단(42)(43)(44)에 결합되는 제1,2,3방열관(52)(53)(54)의 단부에 방열관경사단(52a)(53a)(54a)이 형성되어 있다. 이에 따라 냉매가 제1,2,3유출관분기단(42)(43)(44)으로 유입될 때 유체저항이 최소화되어 원활한 냉매흐름이 이루어지게 한다.
한편, 냉매가 주위의 잠열을 효과적으로 흡수하기 위하여, 큰 부피팽창을 유도하여야 한다. 이를 위하여 메인유출관(22)에는, 도 4에 도시된 바와 같이, 모세관노즐(60)이 설치된다. 이러한 모세관노즐(60)은 메인유출관(22)을 제2분기부재(40)에 조립하기 전에 내장한다.
도시된 바와 같이, 히트싱크블럭(10)(110)은 전체적으로 직사각형 형태를 가지며, 열전도율이 높은 재질, 예를 들면 알루미늄 재질로 되어 있다. 이러한 히트싱크블럭은 제1,2실시예로 구성되며 이를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 6은 도 1의 히트싱크블럭의 사시도이고, 도 7은 도 6의 히트싱크블럭의 제1실시예의 구성을 설명하기 위한 도면이며, 도 8은 도 7의 VIII-VIII' 선을 따른 단면도이다.
도시된 바와 같이, 히트싱크블럭(10)의 제1실시예는, 전방측에 상기 밀착면(11a)이 형성되고, 후방측에 상기 유입공(11b) 및 유출공(11c)이 형성되며, 양측으로 냉장고에 체결하기 위한 체결공(11d')을 가지는 날개(11d)가 형성된 블록몸체(11)와; 블록몸체(11) 내부에 형성되어 냉매가 수용되는 것으로서 상기 유입공(11b) 및 유출공(11c)과 연통되는 냉매수용실(12)과; 블록몸체(11)의 후방측에 설치된 것으로서, 냉매수용실(12)로 냉매를 충진하기 위한 충진돌기(13)를 포함한다.
블럭몸체(11)는, 양측에 냉장고에 체결되는 날개(11d)가 형성됨으로써 단면이 전체적으로 캡형태를 이루고, 전방측에는 열전소자(F)의 일측면에 밀착되는 상기 밀착면(11a)이 형성된다. 이러한 블럭몸체(11)의 후방측에는 상호 이격된 유입공(11b) 및 유출공(11c)이 개구되게 형성되어 후술한 냉매수용실(12)과 연통되어 있고, 상기한 유입공(11b) 및 유출공(11c)에는 메인유입관(21) 및 메인유출관(22)이 각각 끼어져 조립된다.
냉매수용실(12)은 유입공(111b) 측으로 유입된 후 상변화되어 유츌공(11c)으로 유출되는 냉매가 수용될 수 있는 공간을 형성한다. 이때 냉매수용실(12)의 내주면에는 냉매와의 접촉면적을 높이기 위한 다수의 굴곡면(12a)이 형성된다. 이러한 굴곡면(12a)은, 열전소자에 의하여 블록몸체(11)로 인가되는 열을, 넓은 면적에서 수용된 냉매로 전달함으로써 그 냉매의 빠른 부피변화를 야기하여 기상상태가 되게 한다.
충진돌기(13)는 냉매수용실(12)에 냉매를 충진하기 위한 것으로서, 냉매를 충진한 이후 용접에 의하여 폐쇄된다.
도 9는 도 6의 히트싱크블럭의 제2실시예의 구성을 설명하기 위한 도면이고, 도 10은 도 9의 X-X' 선을 따른 단면도이며, 도 11은 도 9의 전도블럭을 발췌하여 도시한 사시도이다.
도시된 바와 같이, 히트싱크블럭(110)의 제2실시예는, 전방측에 상기 밀착면(111a)이 형성되고, 후방측에 상기 유입공(111b) 및 유출공(111c)이 형성되며, 양측으로 냉장고에 체결하기 위한 체결공(111d')을 가지는 날개(111d)가 형성된 블록몸체(111)와; 블럭몸체(111) 내부에 형성되어 냉매가 수용되는 것으로서 상기 유입공(111b)및 유출공(111c)과 연통되는 냉매수용실(112)과; 블록몸체(111)의 후방측에 설치된 것으로서, 냉매수용실(112)로 냉매를 충진하기 위한 충진돌기(113);를 포함한다.
또한 히트싱크블럭(110)은, 유입공(111b)과 연결되어 냉매의 내측까지 연장되는 안내관(114)과, 냉매수용실(112)에 수용된 냉매의 내측에서 유출공(111c) 측으로 상향 경사지는 제1경사단(115)과, 냉매수용실(112)의 상단 전방 모서리측에 형성된 것으로서 유출공(111c) 측으로 경사지게 형성된 제2경사단(116)과, 유출공(111c) 측에서 냉매수용실(112) 내측벽에 밀착되어 수용된 냉매에 일부 잠겨지는 허니콤구조의 전도블럭(117)을 포함한다.
블럭몸체(111)는, 양측에 냉장고에 체결되는 날개(111d)가 형성됨으로써 단면이 전체적으로 캡형태를 이루고, 전방측에는 열전소자(F)의 일측면에 밀착되는 상기 밀착면(111a)이 형성된다. 이러한 블럭몸체(111)의 후방측에는 상호 이격된 유입공(111b) 및 유출공(111c)이 후방측에서 개구되게 형성되어 후술한 냉매수용실(112)과 연통되어 있고, 유입공(111b) 및 유출공(111c)에는 상기한 메인유입관(21) 및 메인유출관(22)이 각각 끼어져 조립된다.
냉매수용실(112)에는 유입공(111b) 측으로 유입된 후 상변화되어 유츌공(111c)으로 유출되는 냉매가 수용될 수 있는 공간을 형성한다.
충진돌기(113)는 냉매수용실(112)에 냉매를 충진하기 위한 것으로서, 냉매를 충진한 이후 용접에 의하여 폐쇄된다.
안내관(114)은, 유입공(111b)을 통하여 유입되는 냉매를 냉매수용실(112)에 수용된 액상 냉매의 내측으로 토출시킨다. 이러한 안내관(114)은 수용된 냉매에 잠겨져 내측까지 연장되어 있기 때문에, 안내관(114)으로부터 토출되는 냉매와 이미 수용된 냉매와의 충돌을 방지할 수 있어 소음이나 진동의 발생을 최소화한다.
이때 안내관(114)의 하부측에는, 도 9에 도시된 바와 같이, 제1경사단(115)에 대향되는 각도를 가지는 안내관경사단(114a)이 형성되어 있다. 이러한 안내관경사단(114a)은 비스듬하게 형성됨으로써 실질적으로 냉매의 토출면적을 크게 할 수 있고, 이에 따라 토출과정에서 발생되는 진동(소음)이 저감된다.
제1경사단(115)은, 도 9에 도시된 바와 같이, 냉매수용실(112)에 수용된 냉매에 잠겨진 상태에서, 즉 냉매의 내측에서 유출공(111c) 측으로 상향 경사지게 형성된다. 이러한 제1경사단(115)은 안내관(114)에서 토출된 냉매가 유출공(111c) 측으로 흐를 때 와류의 발생을 방지함으로써 소음이나 진동이 발생되는 것을 최소화한다. 만약 제1경사단(115)을 형성하지 않을 경우, 냉매수용실(112)의 모서리측에서 급격한 와류가 발생됨으로서 진동이나 소음이 발생하게 된다.
제2경사단(116)은, 도 10에 도시된 바와 같이, 냉매수용실(112)의 상단 전방 모서리측에 형성된다. 이러한 제2경사단(116)은 블록몸체(111)로 전도된 열에 의하여 기상상태가 된 냉매가 유출공(111c)으로 유출될 때 와류의 발생을 방지하고, 이에 따라 냉매의 유출 과정에서 발생되는 소음이나 진동이 저감된다. 만약 제2경사단(116)을 형성하지 않을 경우, 냉매수용실(112)의 상단 모서리측에서 급격한 와류 및 병목현상이 발생됨으로써 진동이나 소음이 발생됨과 동시에 냉매 토출이 원활하게 이루어지지 않게 되어, 결국 방열효율이 떨어지게 된다.
전도블럭(117)은, 도 9에 도시된 바와 같이, 냉매수용실(112) 내측벽에 밀착된 상태에서 수용된 액상냉매에 일부 잠겨진다. 이러한 전도블럭(117)은 도 11에 도시된 바와 같이 허니콤구조의 다수 구멍(117a)이 형성되어 있어 액상냄애와의 접촉면적이 넓어지며, 이에 따라 블록몸체(111)를 통하여 전도되는 열을 액상냉매로 넓은 면적에서 전도시킴으로써 기상으로의 빠른 상변화를 유도한다.
이때 전도블럭(117)의 바닥에는 제1경사단(115)과 대향되는 전도블럭경사단(117b)이 형성된다. 이러한 전도블럭경사단(117b)은 안내관(114)에서 토출된 후 유출공(111c) 측으로 흐르는 냉매가, 그 전도블럭(117)과 충돌되어 와류되는 것을 방지함으로써 소음의 발생을 더욱 효과적으로 방지한다.
부가적으로, 도 10에 도시된 바와 같이, 유출공(111c)에 연결된 메인유출관(22)의 단부에 유출관경사단(22a)을 형성할 경우, 냉매는 유출관경사단(22a)에 의하여 메인유출관(22) 내측으로 가이드됨으로써, 보다 원활한 토출동작이 이루어지게 된다.
다음 상기한 열전소자 구동형 냉장고의 방열기의 동작을 설명한다.
냉장고의 구동하는 과정에서 발생되는 열전소자의 열은, 블록몸체(11)(111)를 통하여 냉매수용실(12)(112)에 수용된 냉매로 전도되고, 수용된 액상 냉매는 고온 상태의 기상 냉매로 상변화되어 부피팽창이 일어난다. 이후 기상 냉매는 밀도가 작아지게 되기 때문에 냉매수용실(12)(112)의 상부측으로 상승하고, 이후 메인유출관(22) 및 제2분기부재(40)를 거쳐 제1,2,3방열관(52)(53)(53)을 경유한다.
이때 대기중에 노출된 제1,2,3방열관(52)(53)(54)을 경유하는 고온의 냉매는 상대적으로 낮은 온도의 공기에 의하여 열교환이 이루어지고, 이에 따라 냉매는 잠열을 잃으면서 저온 액상의 냉매로 상변화된다.
이후 상변화된 액상 냉매는 제1분기부재(30) 및 메인유입관(21)을 경유한 후 냉매수용실(12)(112)로 순환하는 과정을 거치게 되면서, 방열작용이 연속적으로 이루어지게 된다.
이와 같이, 본 발명에 따르면, 냉매가 수용되는 히트싱크블럭(10)(110)으로부터 3 개로 분기되게 연결되는 제1,2,3방열관(52)(53)(54)을 채용함으로써 대기중의 공기와의 접촉면적을 극대화하여 열전소자로부터 전도되는 열을 효과적으로 방열할 수 있고, 더 나아가 콤팩트한 방열기의 구현이 가능하다.
또한 냉매수용실(12)의 내주면에 냉매와의 접촉면적을 증가시키기 위한 굴곡면(12a)을 형성하거나, 냉매수용실(112) 내주면에 밀착되게 설치되는 전도블럭(117)을 설치함으로써 냉매수용실(12)(112)로 전도되는 열을 넓은 면적에서 냉매로 전도시킬 수 있고, 이에 따라 냉매를 기상 상태로의 상변화를 촉진함으로써 제1,2,3방열관(52)(53)(54)을 경유하는 냉매의 양을 늘릴 수 있어 방열효율을 더욱 높일 수 있다.
또한 메인유출관(22)에 모세관노즐(60)을 설치함으로써 냉매의 큰 부피팽창을 유도할 수 있고, 이에 따라 방열효율을 더더욱 높일 수 있다.
그리고 냉매수용실(112)에 안내관(114), 제1,2경사단(115)(116)을 형성함으로써, 냉매순환과정에서 발생되는 소음이나 진동을 최소화할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
21 ... 메인유입관 22 ... 메인유출관
30 ... 제1분기부재 31 ... 유입관연결단
32, 33, 34 ... 제1,2,3유입관분기단 40 ... 제2분기부재
41 ... 유출관연결단 42, 43, 44 ... 제1,2,3유출관분기단
52, 53, 54 ... 제1,2,3방열관 60 ...모세관노즐
10 ... 히트싱크블럭의 제1실시예
11a ... 밀착면 11b ... 유입공
11c ... 유출공 12 ... 냉매수용실
12a ...굴곡면 13 ... 충진돌기
110 ... 히트싱크블럭의 제2실시예
111a ... 밀착면 111b ... 유입공
111c ... 유출공 112 ... 냉매수용실
113 ... 충진돌기 114 ... 안내관
114a ... 안내관경사단 115 ... 제1경사단
116 ... 제2경사단 117 ... 전도블럭
117a ... 구멍 117b ... 전도블럭경사단

Claims (8)

  1. 전방측에 열전소자의 일측면이 밀착될 수 있도록 평탄가공된 밀착면(111a)이 형성되고, 후방측에 냉매가 유입되는 유입공(111b) 및 냉매가 유출되는 유출공(111c)이 형성된 히트싱크블럭(110);
    상기 히트싱크블럭(110)의 후방측에서 상기 유입공(111b)과 연결되어 일측으로 절곡되는 메인유입관(21) 및 상기 유출공(111c)과 연결되어 타측으로 절곡되는 메인유출관(22);
    상기 메인유입관(21)에 연결되는 유입관연결단(31) 및 그 유입관연결단(31)에서 3 개로 분기되는 제1,2,3유입관분기단(32)(33)(34)으로 구성되는 제1분기부재(30);
    상기 메인유출관(22)에 연결되는 유출관연결단(41) 및 그 유출관연결단(41)에서 3 개로 분기되는 제1,2,3유출관분기단(42)(43)(44)으로 구성되는 제2분기부재(40); 및
    상기 제1,2,3유입관분기단(32)(33)(33)과 상기 제1,2,3유출관분기단(42)(43)(44) 각각과 연결된 것으로서, 지그재그 형태를 가지게 형성되는 제1,2,3방열관(52)(53)(54);을 포함하고;
    상기 히트싱크블럭(110)은, 양측으로 냉장고에 체결하기 위한 체결공(111d')을 가지는 날개(111d)가 형성된 블록몸체(111)와; 상기 블록몸체(111) 내부에 형성되어 상기 냉매가 수용되는 것으로서, 상기 유입공(111b) 및 유출공(111c)과 연통되는 냉매수용실(112)과; 상기 블록몸체(111)의 후방측에 설성된 것으로서, 상기 냉매수용실(112)로 냉매를 충진하기 위한 충진돌기(113)와; 상기 유입공(111b)과 연결되어 상기 냉매의 내측까지 연장되는 안내관(114)과; 상기 냉매수용실(112)에 수용된 상기 냉매의 내측에서 상기 유출공(111c) 측으로 상향 경사지는 제1경사단(115)과; 상기 유출공(111c) 측에서 상기 냉매수용실(112)의 내측벽에 밀착되어 수용된 상기 냉매에 일부 잠겨지는 것으로서, 상기 냉매와의 접촉면적이 넓어지도록 허니콤구조의 다수 구멍(117a)이 형성된 전도블럭(117);을 포함하며;
    상기 전도블럭(117)의 바닥에는 상기 제1경사단(115)과 대향되는 전도블럭경사단(117b)이 형성된 것;을 특징으로 하는 열전소자 구동형 냉장고의 방열기
  2. 제1항에 있어서,
    상기 메인유출관(22)에 내장된 것으로서, 상기 냉매의 부피팽창을 유도하기 위한 모세관노즐(60)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열전소자 구동형 냉장고의 방열기.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서, 상기 히트싱크블럭(110)은,
    상기 냉매수용실(112)의 상단 전방 모서리측에 형성된 것으로서 상기 유출공(111c) 측으로 경사지게 형성된 제2경사단(116);을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열전소자 구동형 냉장고의 방열기.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1분기부재(30)에 있어, 상기 제1,3유입관분기단(32)(34)의 제2내직경(D2)은, 중앙측의 상기 제2유입관분기단(33)의 제1내직경(D1) 보다 크고;
    상기 제2분기부재(40)에 있어, 상기 제1,3유출관분기단(42)(44)의 제2내직경(D2)은, 중앙측의 상기 제2유출관분기단(43)의 제1내직경(D1) 보다 큰 것;을 특징으로 하는 열전소자 구동형 냉장고의 방열기.
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