• 한국기계가공학회지
• /
• 제17권2호
• /
• pp.30-36
• /
• 2018

Since the freezer compartment and the refrigerating compartment are located side by side in a side-by-side refrigerator, the problems of the door height difference (DHD) and door flatness difference (DFD) have been constantly raised. Deformation of the cabinet of a built-in side-by-side refrigerator under food and thermal loads was analyzed by the finite element software ANSYS. The DHD and DFD, occurring due to the deformation of the cabinet, evaluated. From the results of the analysis of the cabinet, the 3D CAD software CATIA was used to geometrically translate and rotate the freezing and refrigerating compartment doors, in consideration of the displacement of the hinge fastening point. Then, the coordinates of two points on the upper corner of the doors were determined, and the DHD and DFD were obtained. It found that the thermal load, occurring under normal operation conditions, decreases the door height difference, but increases the door flatness difference. Values of the analyzed DHD and DFD appear smaller than the acceptance criteria used by the refrigerator manufacturer.

• 한국기계가공학회지
• /
• 제19권2호
• /
• pp.81-88
• /
• 2020

The damping hinge of a built-in refrigerator was examined in terms of its stress and fatigue life. Analysis of the initial design showed that stress concentration occurred at the concave surface of the hinge lever, which was broken during the door opening-and-closing endurance test of the prototype. The maximum von Mises stress at this location exceeded the yield strength. In addition, Goodman fatigue analysis of the initial design showed that the fatigue life at this location was consistent with the failure observed during the endurance test. Based on these results, an improved design for the damping hinge was derived. Analysis of this improved design showed that the stress concentration in the hinge lever of the initial design was eliminated. In this case, the maximum stress occurred at the position where the hinge lever was in contact with the door stopping pin, and the maximum von Mises stress was smaller than the yield strength. Goodman fatigue analysis of the improved design indicated that the fatigue life of the entire damping hinge was infinite. It was therefore concluded that the improved design does not suffer from fatigue damage during the endurance test.

• 한국기계가공학회지
• /
• 제17권5호
• /
• pp.76-83
• /
• 2018

A cabinet-door integrated finite element model was constructed for a built-in side-by-side refrigerator with an ice dispenser, and its deformation was analyzed using the ANSYS finite element software. As loads, the food load needed to fill in the cabinet and doors and the thermal load occurring during normal operation conditions were taken into consideration. The door height difference (DHD) and door flatness difference (DFD) between the two doors of the freezing and refrigerating compartments were derived. The DHD and DFD under the assembled condition without applied loads satisfied the acceptance criteria specified by the refrigerator manufacturer. It appeared that the food load increases the DFD slightly. The thermal load tends to increase the differences because of the thermal deformation, especially the DFD, of the cabinet and doors.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제19권9호
• /
• pp.465-473
• /
• 2018

냉동실 도어에 얼음디스펜서와 냉장실 도어에 홈바가 장착된 빌트인 양문형 냉장고 모델에 대하여 유한요소해석 프로그램인 ANSYS를 사용하여 캐비닛과 도어를 통합한 유한요소모델을 구성하고 변형해석을 수행하였다. 하중으로는 냉장고가 조립된 조건, 그리고 캐비닛 선반과 도어 배스킷에 적재되는 식품 부하물 하중과 냉장고 정상 작동 시의 온도분포에 의한 열하중조건을 고려하였다. 캐비닛과 도어의 변형량 해석결과에 기반하여 냉동실 도어와 냉장실 도어 사이의 상하단차와 앞뒤단차를 평가하고, 냉기 밀봉에 영향을 미치는 캐비닛 전면과 도어 내면 사이에 위치한 도어 개스킷의 간극의 증가량을 평가하였다. 부하물이 없고 냉장고가 작동하지 않는 조건의 해석결과 계산된 상하단차와 앞뒤단차는 제품 출하 시의 허용기준을 만족하는 것으로 나타났다. 부하물이 투입되고 냉장고가 정상 작동하는 열하중조건의 해석결과 계산된 상하단차와 앞뒤단차는 조립조건에 비해 증가하며 특히 앞뒤단차가 크게 증가시키는 것으로 나타났다. 열하중조건의 해석결과 계산된 캐비닛 전면과 도어 내면의 변위로부터 도어의 사각 테두리에 부착되는 개스킷 간극의 증가량을 평가하였다. 최대 간극 증가량은 냉동실 도어의 좌측 테두리에서 발생하며 제조업체에서 정한 허용기준을 만족하는 것으로 나타났다.

• 한국기계가공학회지
• /
• 제19권2호
• /
• pp.89-96
• /
• 2020

In this study, we developed a finite element model for the built-in bottom-freezer type refrigerator and then used the structural analysis method to analyze and evaluate the deflection of the doors. We tested the validity of the developed analytical model by measuring the deflection of the hinge when loads were applied to the upper and lower hinges of the refrigerating compartment and compared these with the analysis results. The comparison of the vertical displacement of the measured result and the analysis result showed an error ratio of up to 12.8%, which indicates that the analytical model is consistent. Using the analytical model composed of the cabinet, hinges and doors, we performed analyses for two cases: both doors closed, and the refrigerating door open. Since the maximum vertical displacement of the refrigerating compartment door (R-door) with the food load is smaller than the gap between the lower surface of the R-door and the upper surface of the freezer compartment door (F-door), it is judged that the R-door and the F-door do not contact when the doors are opened or closed. In addition, the analysis result showed that the difference between the vertical displacement at the hinge on the opposite side and the hinge side of the R-door is favorably smaller than the management criterion of the refrigerator manufacturer.

• 에너지공학
• /
• 제22권2호
• /
• pp.105-111
• /
• 2013

본 연구는 빌트인 냉장고 내부를 가열하여 냉장고의 열손실 특성을 파악하는 역열손실 방법을 이용하여 냉장고의 열손실이 큰 부분이 어느 영역인지를 분석함으로써 이를 개선하는 것에 목적을 두고 있다. 이를 위해서 적외선 열화상 카메라를 이용하여 냉장고 외부 표면 온도를 측정함으로써 열손실을 분석하였으며 이를 통하여 상대적으로 열손실이 큰 부분인 얼음배출구에서의 열손실 개선을 시도하였다. 또한, 이에 관한 열전달 전산해석을 수행하여 열손실 구조를 규명하였으며 적용 가능한 열손실 개선 방안인 모서리 부분의 곡면반경을 증가하여 열손실이 개선되는 특성을 살펴보았다. 본 연구의 결과로 부터 얼음배출구 모서리 부분의 곡면 반경을 30mm로 하면 모서리 부분의 열손실이 최적으로 개선되는 것을 알 수 있었다.

• 에너지공학
• /
• 제23권4호
• /
• pp.247-255
• /
• 2014

본 연구는 냉장고의 배출수 응축기 입출구 배관에서의 온도 특성을 알아보고 이를 예측하는 방법을 정립하는 것을 목적으로 하였다. 이를 위해서 빌트인 냉장고를 항온항습챔버에서 운전하면서 배출수 응축기 입출구 배관에서 온도를 측정하였다. 본 연구의 실험을 통하여 측정된 온도는 $37^{\circ}C$에서 $46^{\circ}C$로 변하는데 실제 온도는 측정된 온도 보다 $8^{\circ}C$에서 $22^{\circ}C$ 만큼 크게 차이나는 것을 확인할 수 있었다. 본 연구에서는 이렇게 차이가 나는 원인을 파악하였으며 이는 배출수 응축기 입출구 배관이 냉장고 본체에 부착되어 이를 통한 열손실이 크기 때문임을 알았으며 측정된 온도 결과로부터 입출구 배관의 온도를 예측할 수 있는 방법을 제안하였다. 본 연구의 온도 계산 결과는 실제 냉매온도를 6% 오차범위의 정확도로 예측할 수 있음을 알았다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제21권1호
• /
• pp.373-379
• /
• 2020

본 연구는 빌트인 양문형 냉장고의 도어를 최대개방각도로 열었을 때 발생하는 댐핑힌지의 응력해석과 피로수명 해석을 다룬다. 댐핑힌지의 초기설계안에 대하여 유한요소해석을 수행한 결과, 브래킷핀에서 상부원판과 원통이 직각을 이루는 기하학적 불연속 부위에서 국부적 응력집중이 발생하였고, 최대 von Mises 등가응력이 재료의 항복강도를 초과하였다. 이 최대응력 발생 위치는 시작품을 제작하여 수행한 도어개폐 내구시험 시에 파손된 브래킷핀의 부위와 일치하였으며, 응력해석 결과로부터 계산된 피로수명도 내구시험 결과와 정합성이 있는 것으로 나타났다. 브래킷핀의 초기설계 안에서 나타난 응력집중을 완화하기 위하여 브래킷핀의 형상을 변경하는 3가지 설계개선안을 도출하고 해석을 수행하여 안전성을 평가하였다. 설계개선안의 해석결과, 브래킷핀의 원판과 원통 사이에 필렛을 삽입하면 응력집중을 저감시키고 피로수명은 증가하는 것으로 나타났다. 또한 브래킷핀의 원판을 2단으로 변경하면 응력집중을 저감시키고 피로수명은 증가하는 것으로 나타났다. 결론적으로 가장 우수한 설계개선안은 브래킷핀의 원판을 2단으로 변경하고 반경이 큰 필렛을 삽입한 경우로서, 응력집중이 가장 작고 피로수명이 무한대인 것으로 판단된다.