KR19990068986A - Heat exchanger for refrigerator - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉장고에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 냉매관과 냉매의 접촉면적을 넓혀 열교환효율을 향상시킬 수 있는 냉장고용 열교환기에 관한 것이다.The present invention relates to a refrigerator. More particularly, the present invention relates to a refrigerator heat exchanger capable of improving a heat exchange efficiency by widening a contact area between a refrigerant pipe and a refrigerant.

이를 위한 본 발명은 나란한 한쌍의 제 1, 2 냉매관(500)(510)과, 상기 두 냉매관 사이에 냉매관과 나란하게 배열된 제상관(520)과, 상기 두 냉매관과 제상관 사이에 형성된 평판형의 핀(530)을 일체로 성형하고, 상기 두 냉매관과 제상관과 핀을 함께“U”자형으로 연속반복되게 절곡하여 형성된 트라이-튜브형 열교환기를 구비한 냉장고에 있어서; 상기 제 1, 2 냉매관(500)(510)의 내주면을 따라 헬리컬(Helical)형의 돌기(560)를 다수개 형성한 것이다.To this end, the present invention provides a pair of parallel first and second refrigerant pipes 500 and 510, a defrost pipe 520 arranged side by side with the refrigerant pipe between the two refrigerant pipes, and between the two refrigerant pipes and the defrost pipe. A refrigerator having a tri-tube heat exchanger formed by integrally forming a plate-like fin (530) formed on the plate, and bending the two refrigerant pipes, the defrost pipe, and the fins together in a continuous " U "shape; A plurality of helical protrusions 560 are formed along the inner circumferential surfaces of the first and second refrigerant pipes 500 and 510.

Description

냉장고용 열교환기Heat exchanger for refrigerator

본 발명은 냉장고분야에 관한것으로서, 더욱 상세하게는 냉장고용 열교환기에 관한 것이다.The present invention relates to the field of refrigerators and, more particularly, to a heat exchanger for a refrigerator.

일반적으로 냉장고는 냉매를 압축 ― 응축 ― 팽창 ― 증발시키는 냉동사이클을 반복함에 따라 고내를 저온화시켜 음식물을 장기간동안 신선하게 보관할 수 있도록 한 냉동 냉장장치로서, 요식업소뿐만아니라 일반가정에서도 거의 필수적으로 사용되고 있는 일반화된 가전제품이다.In general, a refrigerator is a refrigeration refrigerating device that allows food to be kept fresh for a long period of time by reducing the temperature in the refrigerator by repeating a refrigeration cycle of compressing, condensing, expanding and evaporating refrigerant. It is a generalized home appliance used.

상기 냉장고의 기본적인 구성을 개략적으로 설명하면 다음과 같다.The basic configuration of the refrigerator will be described below.

다만, 설명과정에서 포함되는 구성요소들은 일반적으로 공지된 사항이므로 도시는 생략하기로 한다.However, components included in the description process are generally known, and thus the illustration is omitted.

냉장고는 저온 저압상태의 가스냉매를 고온 고압상태로 승온 승압시키는 압축기(Compressor)와, 상기 압축기로부터 유입되는 고온 고압가스상태의 냉매를 냉각 응축하여 온도 40℃, 압력 9atm의 액체냉매로 변환시키는 응축기(Condenser)와, 다른 부분의 냉매관 직경에 비해 축관되어 유입되는 냉매를 감압시키는 모세관(Capillary tube)과, 상기 모세관을 통한 냉매를 저온 저압상태로 증발하면서 이에 비해 상대적으로 고온인 고내의 공기와 열교환됨에 따라 고내를 저온화시키는 증발기(Evaporator)등으로 구성되어 있다.The refrigerator includes a compressor for raising and lowering the gas refrigerant of low temperature and low pressure to a high temperature and high pressure state, and a condenser for cooling and condensing the refrigerant of the high temperature and high pressure gas flowing from the compressor into a liquid refrigerant having a temperature of 40 ° C. and a pressure of 9 atm. (Condenser), a capillary tube for depressurizing the refrigerant introduced through the condenser compared to the diameter of the refrigerant tube of the other part, and the air in the refrigerator at a relatively high temperature while evaporating the refrigerant through the capillary at a low temperature and low pressure. It is composed of an evaporator which lowers the inside of the furnace as it is heat exchanged.

상기의 장치들을 필수적으로 갖추고 있는 통상적인 냉장고의 형태는 도 1에서와 같이 냉장고의 외형을 구성하고 있는 단열재인 외부케이스(1)와, 상기 외부케이스의 내측 상부 또는 하부에 위치하며 증발기(이하“열교환기”라 함)(5)에 의해 열교환된 냉기가 직접 유입되어 약 -18℃의 실내온도를 유지하는 냉동실(2)과, 상기 냉동실과 베리어(Barrier)(4)에 의해 구분되며 냉동실측으로부터 냉기가 공급되는 과정에서 열교환됨에 따라 상기 냉동실(2)에 비해 고온(0∼7℃)상태의 실내온도를 유지하는 냉장실(3)로 대별되어 있으며, 상기 냉동실(2)과 냉장실(3)의 전방에는 각 실을 개폐하기 위한 도어(2a)(3a)가 각각 구비되어 있다.The conventional refrigerator is essentially equipped with the above-mentioned devices, as shown in FIG. Cold air heat exchanged by the heat exchanger (5) is introduced into the freezer compartment (2) and the freezer compartment (Barrier) (4) to maintain an indoor temperature of about -18 ℃, the freezer compartment side As it is heat exchanged in the process of supplying cold air from the refrigerator compartment 2 is divided into a refrigerator compartment (3) for maintaining a room temperature of a high temperature (0 ~ 7 ℃) state, compared to the freezer compartment (2), the freezer compartment (2) and the refrigerating compartment (3) In front of the doors, doors 2a and 3a for opening and closing the chambers are respectively provided.

한편, 상기 열교환기(5)는 도 2 에서와 같이 냉매가 흐르는 튜브(50)와, 상기 튜브의 표면에 일정간격으로 무수히 많이 고정되어 증발열을 방열하기 위한 냉각핀(51)과, 상기 냉각핀과 냉각핀사이에 설치되어 튜브(50)와 외기와의 온도차로 인해 발생되는 서리를 제상하기 위한 제상관(52)으로 이루어져 있다.On the other hand, the heat exchanger 5 is a tube 50 through which the refrigerant flows, as shown in FIG. It is installed between the cooling fins and consists of a defrost pipe 52 for defrosting the frost generated by the temperature difference between the tube 50 and the outside air.

이와 같은 열교환기(5)는 직선형의 튜브(50) 외주면에 얇은 판으로 된 냉각핀(51)을 일정간격으로 배열한 다음 튜브(50)를 확관하여 고정시킨후 이를 사형으로 다단절곡한 형상을 이루고 있다.Such a heat exchanger (5) is arranged in a predetermined interval on the cooling fins 51 made of a thin plate on the outer peripheral surface of the straight tube 50, and then fixed by expanding the tube 50 to form a multi-fold bent shape. It is coming true.

그러나 상기와 같은 열교환기는 튜브(50)와 냉각핀(51)의 접촉저항으로 인하여 제상시간이 지연되는등 제상효율성이 좋지못한 단점이 있으며, 열교환기의 제작시 별개로 분리되어 있는 튜브(50)와 냉각핀(51)을 고정하기 위한 작업이 필수적으로 이루어져야 했기 때문에 작업공수가 증가하고, 이에 따라 수공비가 많이 들게 되므로 가격경쟁력에서 불리한 조건을 갖고 있었다.However, the heat exchanger as described above has a disadvantage in that defrosting efficiency is not good due to a delay in defrosting time due to the contact resistance between the tube 50 and the cooling fins 51, and the tube 50 separated separately during the manufacture of the heat exchanger. And because the work for fixing the cooling fins (51) had to be made essentially because of the increase in labor and, accordingly, a lot of manual costs, had a disadvantage in the price competitiveness.

상기와 같은 핀 앤드 튜브(Fin & Tube)타입 열교환기의 문제점을 해결하기 위해 도 3에서와 같이 트라이-튜브(Tri-tube)형 열교환기가 개발되었는데, 이 열교환기는 통기성을 향상시킴으로써 열교환효율을 배가시켰으며, 재질이 알루미늄(Al)으로 되어 성형성이 좋으며, 자중을 경량화할 수 있는 등의 장점이 있다.In order to solve the problem of the fin and tube type heat exchanger as described above, a tri-tube type heat exchanger has been developed as shown in FIG. 3, and the heat exchanger doubles heat exchange efficiency by improving air permeability. The material is made of aluminum (Al), the moldability is good, and the weight can be reduced.

상기 트라이 튜브형(Tri-tube type) 열교환기의 구성은 도 3에서와 같이 제 1, 2 냉매관(500)(510)과, 상기 두 냉매관사이에 나란하게 배열된 제상관(520)과, 상기 두 냉매관과 제상관 사이에 일체로 형성된 핀(Fin)(530)으로 이루어져 있으며, 상기 핀(530)상에는 장공형의 루버(Louvre)(540)가 일정간격으로 무수히 많이 형성되어 있으며, 상기 루버에는 이 루버로 통과하는 공기에 방향성을 부여하기 위해 루버를 가로질러 일정각도로 경사진 경사판(550)이 형성되어 있고, 상기의 제 1, 2 냉매관(500)(510), 제상관(520), 핀(530)을 “U”자형으로 연속반복되게 절곡하여 최종적인 열교환기의 형태를 이루고 있다.The tri-tube type heat exchanger includes a first and second refrigerant pipes 500 and 510 and a defrost pipe 520 arranged side by side between the two refrigerant pipes as shown in FIG. It consists of a fin (530) integrally formed between the two refrigerant pipes and the defrost pipe, and on the fin (530) is formed a myriad of louver (Louvre) (540) at regular intervals, The louver is formed with an inclined plate 550 that is inclined at an angle across the louver to give direction to the air passing through the louver, and the first and second refrigerant pipes 500 and 510 and the defrost pipe ( 520), the fin 530 is bent repeatedly in a “U” shape to form a final heat exchanger.

그러나 상기의 제 1, 2 냉매관(500)(510)의 내주면은 도 4에서와 같이 밋밋하여 냉매와의 접촉면적은 최대 내주면 길이에 한정되므로 열교환면적(냉매와 냉매관이 접촉되는 면적)이 제한되는 문제점이 있었다.However, since the inner circumferential surfaces of the first and second refrigerant pipes 500 and 510 are flat as shown in FIG. 4, the contact area with the refrigerant is limited to the maximum inner circumferential surface length, so that the heat exchange area (the area where the refrigerant and the refrigerant pipe contact) is There was a limited problem.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 그 목적은 트라이 튜브형 열교환기에 있어서, 냉매가 흐르는 냉매관의 내주면 형상을 변형하여 냉매와의 접촉면적을 넓힘에 따라 열교환효율을 향상시키기 위한 것이다.The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, the purpose of the tri-tube type heat exchanger, the heat exchange efficiency is improved by increasing the contact area with the refrigerant by modifying the inner peripheral surface shape of the refrigerant pipe flowing the refrigerant It is to let.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 나란한 한쌍의 제 1, 2 냉매관과, 상기 두 냉매관 사이에 냉매관과 나란하게 배열된 제상관과, 상기 두 냉매관과 제상관 사이에 형성된 평판형의 핀을 일체로 성형하고, 두 냉매관과 제상관과 핀을 함께“U”자형으로 연속반복되게 절곡한 트라이-튜브형 열교환기를 구비한 냉장고에 있어서; 상기 제 1, 2 냉매관의 내주면을 따라 헬리컬(Helical)형의 돌기가 다수개 형성된 것을 특징으로 하는 전자접촉기용 열교환기를 제공함에 있다.The present invention for achieving the above object is a pair of first and second refrigerant pipes in parallel, a defrost pipe arranged in parallel with the refrigerant pipe between the two refrigerant pipes, and a flat plate formed between the two refrigerant pipes and the defrost pipes A refrigerator having a tri-tube heat exchanger in which the fins of a single body are integrally formed and the two refrigerant pipes, the defrost pipes, and the fins are bent together in a continuous “U” shape; The present invention provides a heat exchanger for a magnetic contactor, wherein a plurality of helical protrusions are formed along the inner circumferential surfaces of the first and second refrigerant pipes.

도 1은 일반적인 냉장고의 일예를 도시한 측단면도1 is a side cross-sectional view showing an example of a typical refrigerator.

도 2는 종래 핀 앤드 튜브(Fin & tube)타입 열교환기를 도시한 정면도Figure 2 is a front view showing a conventional fin and tube type heat exchanger

도 3은 종래 트라이-튜브(Tri-tube)타입 열교환기를 도시한 사시도Figure 3 is a perspective view showing a conventional tri-tube type heat exchanger

도 4는 상기 도 3에서 냉매관의 단면도4 is a cross-sectional view of the refrigerant pipe in FIG.

도 5는 트라이-튜브형 열교환기에 있어서, 헬리컬(Helical)형의 돌기가 형성된 본발명 냉매관의 단면도5 is a cross-sectional view of the present invention refrigerant tube formed with a helical projection in a tri-tube heat exchanger;

도 6은 돌기가 냉매관의 길이방향에 대해 형성된 형태를 도시한 개략도6 is a schematic view showing a form in which protrusions are formed in the longitudinal direction of the refrigerant pipe.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings

500, 510 : 제 1, 2 냉매관 560 : 돌기500, 510: 1st, 2nd refrigerant pipe 560: protrusion

이하, 첨부된 도 5를 참조하여 본 발명의 열교환기에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying Figure 5 will be described in detail for the heat exchanger of the present invention.

제 1, 2 냉매관(500)(510)과, 상기 두 냉매관사이에 나란하게 배열된 제상관(520)과, 상기 두 냉매관과 제상관 사이에 일체로 형성된 핀(Fin)(530)으로 이루어져 있으며, 상기 핀(530)상에는 장공형의 루버(Louvre)(540)가 일정간격으로 무수히 많이 형성되어 있고, 상기 루버에는 이 루버로 통과하는 공기에 방향성을 부여하기 위해 루버를 가로질러 30∼60°로 경사진 경사판(550)이 형성되어 있으며, 상기의 제 1, 2 냉매관(500)(510), 제상관(520), 핀(530)을 “U”자형으로 연속반복되게 절곡한 트라이 튜브형(Tri-tube type) 열교환기에 있어서;First and second refrigerant pipes 500 and 510, a defrost pipe 520 arranged side by side between the two refrigerant pipes, and a fin 530 integrally formed between the two refrigerant pipes and the defrost pipe. On the fin 530 is formed a myriad of louver (Louvre) 540 formed at a constant interval, the louver 30 across the louver to give direction to the air passing through the louver 30 An inclined plate 550 inclined at a temperature of ˜60 ° is formed, and the first and second refrigerant pipes 500 and 510, the defrost pipe 520, and the fin 530 are repeatedly bent in a “U” shape. In one Tri-tube type heat exchanger;

상기 제 1, 2 냉매관(500)(510)의 내주면을 따라 헬리컬(Helical) 형상의 돌기(“마이크로핀”이라고도 함)(560)을 다수개 형성하여 냉매관의 내주면 길이를 길게 함으로써 이를 통과하는 냉매와의 접촉면을 크게 함으로써 열교환효율을 향상시키도록 한 것이다.A plurality of helical protrusions (also referred to as “microfins”) 560 are formed along the inner circumferential surfaces of the first and second refrigerant pipes 500 and 510 to increase the length of the inner circumferential surface of the refrigerant pipe. By increasing the contact surface with the refrigerant to improve the heat exchange efficiency.

상기와 같이 나선형(헬리컬)으로 돌기(560)를 형성한 이유는 냉매관의 압출성형을 용이하게 하기 위한 것이다.The reason why the protrusion 560 is formed in a spiral shape (helical) as described above is to facilitate extrusion of the refrigerant pipe.

즉, 냉매관을 압출성형할 때 직선방향으로 압축하면 압출압력이 크게 되어 성형작업에 어려움이 있으므로 압출압력을 최소화할 수 있도록 회전시켜 성형작업을 하게 된다.That is, when extruding the refrigerant pipe in a linear direction, the compression pressure is increased so that the molding work is difficult, so the molding work is rotated to minimize the extrusion pressure.

따라서, 돌기(560)가 나선형으로 된 이유는 성형작업에 따른 부수적인 형상이다.Therefore, the reason why the projection 560 is spiral is an incidental shape according to the molding operation.

한편, 상기 냉매관은 재료비의 절감차원에서 두께가 얇으면 얇을수록 좋으나 내부압력을 고려하여 수력직경은 1.5∼7.5(mm)로 하며, 제 1, 2 냉매관(500)(510)의 내주면에 형성된 돌기(560)의 높이(H)는 성형성과 효율성을 감안하여 높이를 0∼0.5mm의 범위로 제한하는 것이 가장 바람직하다.On the other hand, the cooler tube is thinner the thinner the better the material cost, but the hydraulic diameter is 1.5 to 7.5 (mm) in consideration of the internal pressure, the inner circumferential surface of the first and second refrigerant pipe (500) (510) The height H of the formed protrusion 560 is most preferably limited to a height of 0 to 0.5 mm in view of formability and efficiency.

또한, 헬리컬 각도(α)는 0∼60°로 한정할 때 성형성이 양호하게 된다.In addition, moldability becomes favorable when the helical angle (alpha) is limited to 0-60 degrees.

참고로, 헬리컬 각도는 도 6에서와 같이 냉매관(500)(510)의 중심선 XY와 평행인 원주표면의 X'Y', 직선 ab가 이루는 각 α를 헬리컬각 이라 한다.For reference, the helical angle is referred to as the helical angle of the angle α formed by X'Y 'and the straight line ab of the circumferential surface parallel to the center line XY of the refrigerant pipes 500 and 510 as shown in FIG.

이상과 같은 본 발명의 열교환기를 적용함에 따라 냉매관과 냉매의 접촉면적을 넓혀 열교환효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.By applying the heat exchanger of the present invention as described above there is an effect that can improve the heat exchange efficiency by widening the contact area of the refrigerant pipe and the refrigerant.

Claims (3)

나란한 한쌍의 제 1, 2 냉매관과, 상기 두 냉매관 사이에 냉매관과 나란하게 배열된 제상관과, 상기 두 냉매관과 제상관 사이에 형성된 평판형의 핀을 일체로 성형하고, 상기 두 냉매관과 제상관과 핀을 함께“U”자형으로 연속반복되게 절곡하여 형성된 트라이-튜브형 열교환기를 구비한 냉장고에 있어서;A pair of parallel first and second refrigerant pipes, a defrost pipe arranged in parallel with the refrigerant pipes between the two refrigerant pipes, and a flat fin formed between the two refrigerant pipes and the defrost pipes integrally; A refrigerator having a tri-tube heat exchanger formed by repeatedly bending a refrigerant pipe, a defrost pipe, and a fin together in a "U" shape continuously; 상기 제 1, 2 냉매관의 내주면을 따라 돌기가 다수개 형성된 것을 특징으로 하는 냉장고용 열교환기.And a plurality of protrusions are formed along the inner circumferential surfaces of the first and second refrigerant pipes. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 돌기의 돌출높이는 0∼0.5mm인 것을 특징으로 하는 냉장고용 열교환기.A projection heat exchanger is a refrigerator heat exchanger, characterized in that 0 ~ 0.5mm. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 돌기는 헬리컬(Helical)형으로 된 것을 특징으로 하는 냉장고용 열교환기.The projection is a heat exchanger for refrigerator, characterized in that the helical (Helical) type.