KR100329271B1 - Plastic evaporator for refrigerator - Google Patents

Abstract

Translated fromKorean

본 발명에 따른 냉장고용 증발기는, 냉매가 유동하는 냉매관, 열전달을 원활히 하는 증발기핀, 증발기를 지지하는 헤더, 서리를 제거하는 제상관으로 이루어진 냉장고용 증발기에 있어서, 냉매관과 증발기핀은 플라스틱의 재질을 이용하여 일체로 된 열교환판으로 성형되고, 열교환판 외면에는 PTC(Positive Temperature Coefficient)페이스트가 코팅되어지고, 코팅막 외면에는 다시 플라스틱이 코팅되고, 헤더에 부착된 선형도체와 PTC(Positive Temperature Coefficient)코팅부를 연결하여 전류가 균일하게 흐르도록 구성된 것을 그 특징으로 한다.In the refrigerator evaporator according to the present invention, in the refrigerator evaporator consisting of a refrigerant pipe through which the refrigerant flows, an evaporator fin to facilitate heat transfer, a header supporting the evaporator, and a defrost pipe to remove frost, the refrigerant tube and the evaporator fin are made of plastic. It is molded into an integrated heat exchanger plate using a material of, and the outer surface of the heat exchanger plate is coated with a PTC (Positive Temperature Coefficient) paste, and the outer surface of the coating film is coated with plastic again, the linear conductor attached to the header and the positive temperature (PTC) Coefficient) is characterized in that the current is configured to flow uniformly by connecting the coating.

이와 같은 본 발명에 따르면, 플라스틱의 전도불량으로 인하여 복사히터를 따로 설치하여야 하는 등 제상문제를 효과적으로 극복할 수 있다.According to the present invention, it is possible to effectively overcome the defrosting problem, such as having to install a separate radiant heater due to the poor conductivity of the plastic.

Description

Translated fromKorean

냉장고용 플라스틱 증발기 {Plastic evaporator for refrigerator}Plastic evaporator for refrigerator}

본 발명은 냉장고에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 냉장고용 증발기에 관한 것이다.The present invention relates to a refrigerator, and more particularly to an evaporator for a refrigerator.

일반적으로 냉장고는 냉매를 압축-응축-팽창-증발시키는 냉동사이클을 반복함에 따라 냉장고내를 저온화시켜 음식물을 장기간동안 신선하게 보관할 수 있도록 한 냉동 및 냉장기기로서, 요식업소는 물론 일반가정에서도 필수적으로 사용되고 있는 일반화된 가전제품이다.Generally, a refrigerator is a refrigeration and refrigerating device that allows food to be kept fresh for a long time by lowering the temperature in the refrigerator by repeating a refrigeration cycle of compressing, condensing, expanding, and evaporating a refrigerant. It is a generalized home appliance that is used as.

상기와 같은 냉장고의 기본적인 구성을 개략적으로 설명하면 다음과 같다.The basic configuration of the refrigerator as described above is as follows.

다만, 설명과정에서 포함되는 구성요소들은 일반화된 공지기술이므로 도시는 생략하기로 한다.However, components included in the description process will be omitted since it is a general known technology.

냉장고는 저온 저압상태의 가스냉매를 고온 고압상태로 승온 승압시키는 압축기(compressor)와, 상기 압축기로부터 유입되는 고온 고압가스 상태의 냉매를 냉각응축하여 액체냉매로 변환시키는 응축기(condenser)와, 다른 부분의 냉매관 관경에 비해 축관되어 유입되는 냉매를 저온 저압으로 감압시키는 모세관과, 상기 저온 저압의 냉매를 저압상태에서 저온으로 증발시킴에 따라 이에 비해 상대적으로 고온인 고내의 공기가 열교환되어 고내를 저온화시키는 증발기(evaporator)등으로 구성되어 있다.The refrigerator includes a compressor for raising and lowering the gas refrigerant in a low temperature and low pressure state to a high temperature and high pressure state, a condenser for cooling and condensing the refrigerant in a high temperature and high pressure gas state flowing from the compressor, and converting the liquid into a refrigerant. The capillary tube depressurizes the refrigerant flowing into the tube at a low temperature and low pressure compared to the refrigerant tube diameter of the refrigerant, and the air inside the high temperature chamber is heat-exchanged due to heat exchange of the low temperature low pressure refrigerant from low pressure to low temperature. It consists of an evaporator and the like.

상기의 장치들이 필수적으로 갖추고 있는 통상적인 냉장고의 형태는 도 1에서와 같이 냉장고의 외형을 이루고 있는 단열재인 외부케이스(1)와, 상기 외부케이스의 내측 상부 또는 하부에 위치하며 증발기에 의해 열교환된 냉기가 직접 유입되어 약 -18℃의 실내온도를 유지하는 냉동실측으로부터 냉기가 공급되는 과정에서 열교환됨에 따라 상기 냉동실(2)에 비해고온(0∼7℃)상태의 실내온도를 유지하는 냉장실(3)로 대별되어 있으며, 상기 냉동실(2)과 냉장실(3)의 전방에는 각 실을개폐하기 위한 도어(4)(5)가 각각 구비되어 있다.The conventional refrigerators are essentially equipped with the above apparatuses as shown in FIG. 1, and the outer case 1, which is an insulating material forming the outer shape of the refrigerator, is located at the upper or lower inner side of the outer case and heat exchanged by an evaporator. As the cold air is directly introduced and heat exchanged in the process of supplying cold air from the freezing chamber side which maintains the room temperature of about -18 ° C, the refrigerating chamber which maintains the room temperature at a high temperature (0-7 ° C) compared to the freezing chamber 2 ( 3), doors 4 and 5 for opening and closing each chamber are provided at the front of the freezing chamber 2 and the refrigerating chamber 3, respectively.

따라서, 냉장실(3)내에 보관된 식품에 의해 고온으로 열교환된 냉장실냉기는 송풍 및 흡입팬(7)의 회전력에 의해 증발기(6)측으로 강제 흡입되어 증발기를 통과하면서 저온의 냉기로 변환된다.Therefore, the refrigerating chamber cold heat exchanged to the high temperature by the food stored in the refrigerating chamber 3 is forced into the evaporator 6 side by the blowing force and the rotational force of the suction fan 7, and is converted into the cold cold while passing through the evaporator.

이 저온냉기는 상기 송풍 및 흡입팬(7)에 의해 일부는 냉동실(2)내로 송풍되고, 나머지 냉기는 냉장실(3) 뒤쪽에 형성된 덕트(도시는 생략함)를 통해 냉장실(3)로 송풍되어 냉동 및 냉장실을 저온화시키게 된다.This low temperature cold air is partially blown into the freezer compartment 2 by the blowing and suction fan 7, and the remaining cold air is blown into the cold compartment 3 through a duct (not shown) formed at the rear of the cold compartment 3. Freezing and refrigerating compartments will be lowered.

상기와 같이 고내를 저온화하는 반복과정을 냉동사이클이라 하는데, 이 냉동사이클은 고내가 설정온도가 될 때까지 계속되며, 고내가 설정온도에 이르면 냉장고의 가동을 일시적으로 중단하여 고내가 설정온도 이하로 내려감에 따른 과냉과 전력낭비를 방지하게 되고, 이후 고내가 설정온도 이상이 되면 다시 냉동사이클을 재개하게 된다.As described above, the repetitive process of lowering the inside of the refrigerator is called a refrigeration cycle, and the refrigeration cycle is continued until the inside of the refrigerator reaches a set temperature, and when the inside of the refrigerator reaches a set temperature, the refrigerator is temporarily stopped to operate. This prevents overcooling and wasted power as it goes down, and then resumes the refrigeration cycle once the interior is above the set temperature.

상기 설명한 바와 같이, 냉장고용 증발기는 저온 저압의 냉매를 저압상태에서 저온으로 증발시킴에 따라 이에 비해 상대적으로 고온인 고내의 공기가 열교환되어 고내를 저온화시키는 역할을 하게 된다.As described above, as the evaporator for a refrigerator evaporates a low temperature low pressure refrigerant from a low pressure state to a low temperature, air in a relatively high temperature air exchanges heat, thereby lowering the inside of the high temperature.

한편, 종래에 여러가지의 증발기가 소개 되었는데, 도 2는 이를 보여주는 도면이다.Meanwhile, various evaporators have been introduced in the related art, and FIG. 2 is a view showing this.

먼저, 도 2를 참조하면, 냉매는 먼저 냉매입구관(22)을 통하여 유입하고, 냉매출구관(23)을 통하여 배출되는 과정에서 증발과정을 통한 잠열과 현열의 교환으로 열교환을 하게 되고, 냉매출구관(23)으로 배출되기 전에 어큐물레이터 (Accumulator)(28)를 거치는데 이때 부하조건에 따른 냉매의 저장과 수-액 분리기의 역할을 하게 되고, 냉매관의 끝에는 U자관 베딩부(26)로 되어 있고, 열을 잘 흡수하기 위해서 증발기 핀(21)이 냉매관의 여러부분에 설치 되어 있고, 증발기의 좌,우측의 끝부분에는 헤더(24,25)가 부착되어 있고, 증발기 표면에 부착된 얼음을 제거하기 위하여 전기가열식 히터인 제상관(27)이 설치되어 있다.First, referring to FIG. 2, the refrigerant is first introduced through the refrigerant inlet pipe 22 and heat exchanged by exchanging latent heat and sensible heat through an evaporation process in the process of being discharged through the refrigerant outlet pipe 23. The accumulator 28 passes through the accumulator 28 before being discharged to the outlet pipe 23, and serves as a storage of the refrigerant and a liquid-liquid separator according to the load conditions. Evaporator fins 21 are installed in various parts of the refrigerant pipe, and headers 24 and 25 are attached to the left and right ends of the evaporator, and to the surface of the evaporator. The defrosting pipe 27 which is an electric heating heater is installed to remove the adhered ice.

상기와 같은 종래의 냉장고용 핀-관 증발기는 핀과 냉매관이 냉매관의 확관에 의해 결합된 구조로서, 접촉면 사이에 공극이 생기게 되며, 착상과 제상의 반복과정 중에 접촉면사이에 침투된 수분이 냉각되면 부피팽창으로 접촉열저항을 더욱더 크게 만드는 문제가 있고, 제상관도 핀에 선접촉을 이루고 있어 제상효율이 그다지 높지 못한 문제가 있다.The conventional fin-tube evaporator for a refrigerator as described above is a structure in which a fin and a refrigerant pipe are combined by expansion of a refrigerant pipe, and voids are formed between contact surfaces, and moisture penetrated between contact surfaces during repetition of frosting and defrosting. When cooled, there is a problem of making the contact thermal resistance even larger due to volume expansion, and the defrosting pipe also has a problem of not having a high defrosting efficiency because of making line contact with the fin.

본 발명은 상기와 같은 문제를 개선하기 위하여 창출된 것으로서, 플라스틱재질을 이용한 증발기를 이용하면서 제상문제를 효과적으로 극복하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to improve the above problems, and its purpose is to effectively overcome the defrosting problem while using an evaporator using a plastic material.

도 1은 일반적인 냉장고의 개략적인 구조도.1 is a schematic structural diagram of a typical refrigerator.

도 2는 종래의 냉장고용 핀-관 증발기의 개략적인 구조도.2 is a schematic structural diagram of a conventional fin-tube evaporator for a refrigerator.

도 3a는 본 발명에 따른 증발기핀과 냉매관 일체형의 증발기.Figure 3a is an evaporator of the evaporator fin and the refrigerant pipe integrated in accordance with the present invention.

도 3b는 본 발명에 따른 증발기핀과 냉매관의 확대도.Figure 3b is an enlarged view of the evaporator fin and the refrigerant tube according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 냉장고용 플라스틱 증발기 열교환판의 구조도.4 is a structural diagram of a plastic evaporator heat exchanger plate for a refrigerator according to the present invention;

도 5는 본 발명에 따른 냉장고용 플라스틱 증발기 열교환판의 제1 실시예의 단면도.5 is a cross-sectional view of a first embodiment of a plastic evaporator heat exchanger plate for a refrigerator according to the present invention;

도 6은 본 발명에 따른 냉장고용 플라스틱 증발기 열교환판의 제2 실시예의 단면도.6 is a cross-sectional view of a second embodiment of a plastic evaporator heat exchanger plate for a refrigerator according to the present invention;

<도면의 주요부분에 대한 설명><Description of main parts of drawing>

51..........냉매관 52..........증발기핀51 ........ Refrigerant pipe 52 .......... Evaporator pin

61..........열교환판 62..........PTC페이스트 코팅막61 .......... Heat exchanger 62 .......... PTC paste coating

63, 72......플라스틱 코팅막63, 72 ...... Plastic Coating Film

71..........PTC페이스트와 플라스틱 혼합 열교환판71 .......... PTC Paste and Plastic Mixing Heat Exchanger Plate

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 냉장고용 증발기는, 냉매가 유동하는 냉매관, 열전달을 원활히 하는 증발기핀, 증발기를 지지하는 헤더, 서리를 제거하는 제상관으로 이루어진 냉장고용 증발기에 있어서,In the refrigerator evaporator according to the present invention to achieve the above object, in the refrigerator evaporator consisting of a refrigerant pipe, the evaporator fin to facilitate heat transfer, the header for supporting the evaporator, the defroster to remove frost,

상기 냉매관과 증발기핀은 플라스틱의 재질을 이용한 열교환판으로 성형되고, 열교환판 외면에는 PTC(Positive Temperature Coefficient)페이스트가 코팅되어지고, 코팅막 외면에는 다시 플라스틱이 코팅되고, 상기 헤더에 부착된 선형도체와 상기 PTC(Positive Temperature Coefficient)코팅부가 연결된 것을 특징으로 한다.The refrigerant pipe and the evaporator fin are formed of a heat exchange plate using a plastic material, and a PTC (Positive Temperature Coefficient) paste is coated on the outer surface of the heat exchange plate, and plastic is coated on the outer surface of the coating film, and the linear conductor attached to the header And the PTC (Positive Temperature Coefficient) coating part is connected.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3a와 3b는 상기와 같은 문제점을 감안하여 고안된 냉매관과 증발기핀 일체형의 증발기를 보여주는 도면이다.3a and 3b are views showing a refrigerant tube and an evaporator pin integrated evaporator designed in view of the above problems.

도 3a와 3b를 참조하면, 냉매관과 증발기핀은 일체형의 압출관군으로 이루어지는데, 도 3b는 상기한 냉매관(48)과 증발기핀(49)의 압출관군을 상세히 나타내는 도면으로 양자는 일체로 압출성형되어 관 군으로 구성된다. 압출관군의 좌우 양 단에는 내부에 칸막이(Separator)(47)가 설치되어 있는 좌,우헤더(Header Tank)(41) (42)가 부착되는데 본 발명의 헤더는 내부가 비어있는 헤더탱크로 되어 있고, 좌,우측 헤더탱크(Header Tank)(41)(42)의 하단에는 복사방식의 제상관(46)을 부착시키기 위한 고정브라켓(45)이 설치되고, 냉매가 유입되는 냉매입구관(43), 냉매가 유출되는 냉매출구관(44)이 헤더탱크에 설치된다.3A and 3B, the refrigerant pipe and the evaporator fin are composed of an integral type of extruded tube group, and FIG. 3B is a view showing the extruded tube group of the refrigerant tube 48 and the evaporator pin 49 in detail. It is extruded into a tube group. Left and right header (Header Tank) 41, 42 having a separator (47) is installed inside the left and right ends of the extruded pipe group, the header of the present invention is a header tank with an empty inside At the lower ends of the left and right header tanks 41 and 42, a fixing bracket 45 for attaching the defrosting pipe 46 of the radiation type is installed, and the refrigerant inlet pipe 43 into which the refrigerant flows. ), A refrigerant outlet pipe 44 through which the refrigerant flows is installed in the header tank.

한편, 헤더 하단에 고정 브라켓(45)으로 연결 설치되어 있는 제상관(46)은 플라스틱의 낮은 열전도 계수로 인하여, 전도가 아닌 복사의 방식으로 압출관군으로 열을 전달하는 방식을 취하고 있으나, 복사방식의 열전달로 인한복사형태계수(View Factor)의 문제로 제상히터의 형태에 있어 복잡한 문제를 야기시킬 수 밖에 없다.On the other hand, the defrost pipe 46 is connected to the fixing bracket 45 at the bottom of the header due to the low thermal conductivity coefficient of the plastic, it takes a method of transferring heat to the extruded pipe group by the method of radiation, not conduction, but the radiation method Due to the problem of view factor due to heat transfer, it is inevitable to cause complicated problem in the shape of defrost heater.

도 4는 본 발명에 따른 열교환판을 보여주는 도면이다.4 is a view showing a heat exchange plate according to the present invention.

도 4를 참조하면, 도시된 열교환판은 플라스틱의 재질을 이용하여 냉매관(51)과 증발기핀(52)의 외주면이 굴곡을 갖는 형태로 일체로 성형되어 있고, 상기 외주면의 원형으로 돌출된 부분에는 그 내부가 중공으로 내부에 냉매가 흐르도록 되어 있고, 냉매관의 사이에는 열교환의 효율을 높히기 위한 증발기핀이 설치되어 있다.Referring to FIG. 4, the illustrated heat exchange plate is integrally formed in a shape in which the outer circumferential surfaces of the refrigerant pipe 51 and the evaporator fin 52 have a bend using a plastic material, and a portion protruding in a circular shape on the outer circumferential surface. In the inside thereof, the inside of the refrigerant flows inside the refrigerant, and an evaporator fin is provided between the refrigerant pipes to increase the efficiency of heat exchange.

상기한 열교환판의 제조방법은 압출 또는 사출방법을 이용함으로써 제조효율을 높힐 수 있게된다.The manufacturing method of the heat exchanger plate can increase the production efficiency by using an extrusion or injection method.

도 5는 열교환판의 단면구조를 확대해서 보여주는 도면이다.5 is an enlarged cross-sectional view of the heat exchange plate.

도 5를 참조하면, 관의 재질로 플라스틱을 이용하여 압출 또는 사출하여 열교환판(61)을 성형하고, 상기 열교환판의 외면에는 전류를 통하게 하기위한 PTC페이스트(62)가 코팅되어 있는데, 이와 같은 구조를 이용함으로써 제상시에 외부에서 복사열을 발생시키기위한 제상관의 설치를 따로 필요로 하지 않고 냉매관 자체에서 열을 발생시켜 제상의 효율을 높힐 수 있게 되는 것이다.Referring to FIG. 5, the heat exchange plate 61 is formed by extrusion or injection using plastic as a tube material, and the PTC paste 62 is coated on the outer surface of the heat exchange plate to allow a current to flow therethrough. By using the structure, it is possible to increase the efficiency of defrosting by generating heat in the refrigerant pipe itself without requiring the installation of a defrosting pipe for generating radiant heat from the outside during defrosting.

상기한 PTC페이스트(62)는 그 자체 전류가 흐르게 되므로 외부로 전류가 흐르게 되는 문제가 발생될 수 있는데 이를 막기 위하여 PTC페이스트(62)외면에는 다시한번 플라스틱 코팅층(63)을 형성하게 된다.Since the PTC paste 62 has its own current, a problem may occur in that the current flows to the outside. To prevent this, the plastic paste layer 63 is once again formed on the outer surface of the PTC paste 62.

상기와 같은 구성을 취함으로써, 열교환판의 재질인 플라스틱의 낮은 열전도계수로 인하여 따로 복사열을 발생시키는 제상관을 설치하여야 하는 난점을 극복할 수가 있다.By taking the configuration as described above, due to the low thermal conductivity coefficient of the plastic material of the heat exchange plate, it is possible to overcome the difficulty of providing a defrosting tube that generates radiant heat separately.

한편, 도 6에 도시된 그림은 본 발명에 따른 또다른 실시예로서, 따로 PTC페이스트(62)층을 형성하는 불편함을 감수할 필요없이 열교환판의 재질을 PTC페이스트와 플라스틱을 혼합한 재질로한 압출 또는 사출성형한 저항체(71)로 형성하고, 그 외면에 누전을 방지하기 위한 플라스틱 코팅막(72)을 형성하여 열교환판을 구성한 것이다.On the other hand, Figure 6 is another embodiment according to the present invention, without having to take the inconvenience of separately forming the PTC paste 62 layer of the heat exchange plate material of a mixture of PTC paste and plastic The extruded or injection molded resistor 71 is formed, and a plastic coating film 72 is formed on the outer surface of the heat exchanger plate to prevent a short circuit.

이상의 설명에서와 같이 본 발명에 따른 냉장고용 증발기는, 종래의 플라스틱의 증발기에서 가장 큰 문제로 부각되었던 제상문제를 극복할 수 있고, 또한 제상 히터를 따로 설치하여야할 필요가 없으므로 같은 용적에서 높은 효율을 가질 수 있다.As described above, the refrigerator evaporator according to the present invention can overcome the defrost problem, which is the biggest problem in the conventional plastic evaporator, and also does not need to install a defrost heater, and thus high efficiency at the same volume. Can have

Claims (4)

Translated fromKorean

냉매가 유동하는 냉매관, 열전달을 원활히 하는 증발기핀, 증발기를 지지하는 헤더, 서리를 제거하는 제상관으로 이루어진 냉장고용 증발기에 있어서,In the evaporator for a refrigerator consisting of a refrigerant pipe for the refrigerant flow, the evaporator pin to facilitate heat transfer, the header for supporting the evaporator, the defrost pipe to remove the frost,상기 냉매관과 증발기핀은 플라스틱의 재질을 이용한 열교환판으로 성형되고, 열교환판 외면에는 PTC페이스트가 코팅되어지고, 코팅막 외면에는 다시 플라스틱이 코팅되고, 상기 헤더에 부착된 선형도체와 PTC코팅부를 연결한 것으로 구성된 냉장고용 증발기.The refrigerant pipe and the evaporator pin are formed of a heat exchange plate using a plastic material, and the PTC paste is coated on the outer surface of the heat exchange plate, and the plastic is coated on the outer surface of the coating film, and the linear conductor attached to the header is connected to the PTC coating part. Refrigerator evaporator consisting of one.제 1항에 있어서, 열교환판은 냉매관과 증발기핀이 일체로 압출 또는 사출성형되어 형성된 것을 특징으로 하는 냉장고용 증발기.The evaporator of claim 1, wherein the heat exchange plate is formed by integrally extruding or injection molding the refrigerant pipe and the evaporator fin.냉매가 유동하는 냉매관, 열전달을 원활히 하는 증발기핀, 증발기를 지지하는 헤더, 서리를 제거하는 제상관으로 이루어진 냉장고용 증발기에 있어서,In the evaporator for a refrigerator consisting of a refrigerant pipe for the refrigerant flow, the evaporator pin to facilitate heat transfer, the header for supporting the evaporator, the defrost pipe to remove the frost,냉매관과 증발기핀은 PTC페이스트와 플라스틱용재를 섞은 열교환판으로 성형되고, 그 외면에 플라스틱이 코팅된 것으로 구성되고, 헤더에 부착된 선형도체가 PTC페이스트와 플라스틱이 혼합된 열교환판에 연결된 것으로 구성된 냉장고용 증발기.The refrigerant pipe and the evaporator fin are formed by heat exchange plate mixed with PTC paste and plastic material, and consist of plastic coated on the outer surface, and the linear conductor attached to the header is connected to heat exchange plate mixed with PTC paste and plastic. Evaporator for refrigerators.제 3항에 있어서, 열교환판은 냉매관과 증발기핀이 일체로 압출 또는 사출성형되어 형성된 것을 특징으로 하는 냉장고용 증발기.The evaporator of claim 3, wherein the heat exchange plate is formed by integrally extruding or injection molding the refrigerant pipe and the evaporator fin.