KR0123063Y1 - 스터링 사이클방식 냉동기 - Google Patents

스터링 사이클방식 냉동기

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KR0123063Y1 KR92022377U KR920022377U KR0123063Y1 KR 0123063 Y1 KR0123063 Y1 KR 0123063Y1 KR 92022377 U KR92022377 U KR 92022377U KR 920022377 U KR920022377 U KR 920022377U KR 0123063 Y1 KR0123063 Y1 KR 0123063Y1
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Abstract

본 고안은 오존층을 파괴하여 지구 온난화를 유발시켜 국제적으로 사용이 규제되는 프레온가스를 냉매로 사용하지 않고, 스터링 사이클방식을 냉동 사이클로 이용하여 냉동효과를 얻을 수 있도록 하면서 온도를 신속하게 제어하기 위한 것으로, 디스플레이서가 실린더 내부의 피스톤과 연동가능하게 장착되며 실린더 외측에 피스톤을 구동가능하게 리니어모터가 장착된 작동부와, 이 작동부의 외곽케이싱 상부에 연장형성되어진 흡열기와 연통된 삼방밸브에 연장체결되어진 흡열교환기가 장착된 흡열부와, 작동부의 외곽케이싱 하부에 연장되어진 방열기에 연통되어 방열교환기가 장착된 방열부와, 작동부의 리니어모터에 전압을 공급하는 전압제어기와 연결되어 작동부를 제어하는 마이콤으로 구성함을 특징으로 하는 스터링 사이클방식 냉동기이다.

Description

스터링 사이클방식 냉동기
제1도는 종래 냉장고의 내부를 나타내는 개략도.
제2도는 본 고안 스터링 사이클방식 냉동기 설치된 냉장고의 내부를 나타내는 개략도.
제3도는 본 고안 스터링 사이클방식 냉동기로서
(a)는 스터링 사이클방식 냉동기의 구성도.
(b)는 (a)의 삼방밸브의 작동을 보여주는 상태도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10:작동부 20:흡열부
22:삼방밸브 30:방열부
40:마이콤
본 고안은 프레온가스를 냉매로 사용하지 않고, 스터링 사이클방식을 냉동 사이클로 이용하여 냉동효과를 얻을 수 있도록 하면서 온도를 신속하게 제어하는 스터링 사이클방식 냉동기에 관한 것이다.
종래의 일반적인 냉장고는 제1도에 도시되는 바와 같이, 냉매를 압축하는 압축기(1)와, 압축된 냉매를 응축하는 응축기(2)와, 응축된 냉매를 팽창시키기 위한 모세관(Capillary tube, 3)과, 팽창된 냉매가스를 증발시키는 증발기(4)와, 냉기순환팬(5)으로 구성되었다.
이러한 종래의 일반적인 냉장고는 제1도에 도시되는 바와같이, 프레온 (Freon)가스인 냉매가 압축기(1)에서 압축되어 고온, 고압의 증기 상태로 되어 응축기(2)로 이송되면, 이 응축기(2)에서 응축되어 고온, 고압의 액체 상태로된 냉매는 모세관(3)을 통과하면서 증발 잠열에 의해 냉장고의 내부 공기를 냉각시키며, 증발기(4)에서 냉매 자체는 완전히 증발되어 압축기(1)로 다시 유입되어 사이클을 이룬다. 한편, 냉장고 내부의 냉각된 공기는 냉기순환팬(5)에 의해 냉동실(6)과 냉장실(7)로 보내어져 순환되었다.
그러나, 이러한 종래의 증기압축식 냉동사이클은 서모스탯(Thermostat)에 의한 온오프(on-off)제어 방식에 의해 온도를 제어함으로 성능저하를 일으키며 설정온도에 대한 냉장고 내부의 온도변화폭이 심한 결함이 있었고, 냉매로서 대기권의 오존층을 파괴하고 지구를 온난화시켜 국제적으로 사용을 규제하는 프레온이 사용되는 문제점이 있었다.
본 고안의 목적은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 프레온가스를 사용하지 않고 스터링 사이클을 이용하여 냉동효과를 얻을 수 있는 스터링 사이클방식 냉동기를 제공하는 데 있다.
이하 본 고안의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 고안 스터링 사이클방식 냉동기는, 제2도와 제3도에 도시되는 바와 같이, 디스플레이서(11)가 왕복 작동가능하게 장착되는 외곽케이싱(12) 하단부에 실린더(13)가 연장형성되고 이 실린더 내부에 피스톤(14)이 디스플레이서(11)와 연동가능하게 장착되며 실린더(13) 외측에 피스톤(14)을 구동가능하게 리니어모터(15)가 장착된 작동부(10)와, 이 작동부(10)의 외곽케이싱(12) 상부에 연장 형성되어진 흡열기(21)와 연통된 삼방밸브(22)에 연장체결되어진 흡열교환기(23)가 장착된 흡열부(20)와, 작동부(10)의 외곽케이싱(12)하부에 연장되어진 방열기(31)에 연통되어 방열교환기(32)가 장착된 방열부(30)와, 작동부(10)의 리니어모터(15)에 전압을 공급하는 전압제어기(41)와 온도센서(42)와 삼방밸브(22)와 작동입력부(43)가 연결되어 작동부(10)를 제어하는 마이콤(40)으로 구성함을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.
상기 작동부(10)의 디스플레이서(11) 상부에는 상부작동공간(16)이 형성되고 디스플레이서(11)와 피스톤(14)사이에는 하부작동(17)공간이 형성되고, 피스톤(14)하부에는 반동공간(18)이 형성되도록 하고, 흡열기(21)와 방열기(31)사이에 재생기(19)가 체결되어 있다.
상기 흡열부(20)의 관로상에는 간접적인 냉동작용을 하는 중간물의 수용액인 브라인(Brine)으로 채워지고 흡열순환펌프(24)와 삼방밸브(22)의 일단에 체결된 유로(25)로 형성된다.
상기 방열부(30)의 관로상에는 비열 및 대류 열전달계수가 큰 전열매체로 채워지고 방열순환펌프(33)로 형성된다.
이러한 본 고안 스터링 사이클방식 냉동기는 제2도와 제3도에 도시되는 바와 같이, 작동부(10)은 공지된 스터링엔진의 작동원리와 역사이클(Reverse cycle)로 작동된다. 즉, 리니어모터(15)로 동력을 가하여 피스톤(14)을 이송시켜 등온팽창시킴으로써, 흡열기(21)와 상부작동공간(16)에서 냉각효과를 얻고 피스톤(14) 압축시에는 방열기(31)에서 열을 방출시킴으로써, 등온압축이 되도록하여 흡열기(21)와 상부동작공간(16)에서 냉각효과가 발생하면, 흡열교환기(23)에 의해서 전열되어 냉기순환팬(51)에 의해 냉동실(52)과 냉장실(53)로 보내지며, 방열기(31)에서 방출되는 열은 냉장고의 외부로 돌출된 방열교환기(32)를 통해 방출된다.
또한 냉장고의 온도제어는 작동입력부(43)에서 설정한 온도와 냉기순환로(54)에서 설치된 온도센서(42)에서 감지된 온도를 마이콤(40)에서 전압제어기(41)로 전달하며, 이 전달된 온도에 비례한 전압을 리니어모터(15)에 공급하는 전압제어기(41)에 의해 행해진다.
즉, 온도센서(42)에 의해 감지된 온도가 작동입력부(43)에 설정된 온도보다 높아지면 리니어모터(15)에 공급되는 전압을 크게하여 피스톤(14)의 행정을 증대시키고, 반대로 온도센서(42)에 의해 감지된 온도가 작동입력부(43)에 설정된 온도보다 더 낮아지면 리니어 모터(15)에 공급되는 전압을 감소하여 피스톤(14)의 행정을 줄임으로서 냉각효과를 감소시킨다.
이때, 설정된 온도는 브라인의 온도를 급속히 변화시키기 위해 외곽케이싱(12)내에서 냉각된 브라인을 흡열교환기(23)의 흡열부(20)로 보내지 않고 제3도의 (b)에 도시된 바와 같이, 마이콤(40)의 제어에 의해 삼방밸브(22)를 조정하여 유로(25)를 통해 다시 흡열기(21)로 순환되도록 하고, 브라인이 설정된 온도로 되었을 경우는, 다시 마이콤(40)의 제어에 의해 삼방밸브(22)를 조정시켜 브라인을 흡열교환기(23)로 유동시킨다.
이와같은 본 고안 스터링 사이클방식 냉기 발생기는, 냉장고 뿐만 아니라 흡열교환기를 실내에 설치하고 방열교환기를 외부에 설치하면 에어콘(Air conditioner)등에도 사용할 수 있게 된다.
이상에서 살펴 본 바와 같이, 본 고안 스터링 사이클방식 냉기 발생기는 오존층을 파괴하여 지구 온난화를 가져오는 프레온가스를 냉매로 사용하지 않음으로 국제적인 규제에서 벗어나게 하여주며, 온도제어는 설정된 온도와 감지된 온도를 비례 제어방식으로 마이콤이 리니어모터에 공급하는 전압을 제어하므로 종래 열전대의 단속운전에 의한 성능저하를 방지하여 줄 수 있는 유용한 것이다.

Claims (5)

  1. 디스플레이서가 실린더 내부의 피스톤과 연동가능하게 장착되며 실린더 외측에 피스톤을 구동가능하게 리니어모터가 장착된 작동부와; 상기 작동부의 외곽케이싱 상부에 연장형성되어진 흡열기와, 흡열순환펌프와 삼방밸브의 일단에 유로가 형성되고 이 유로가 흡열부와 냉각기를 연결시키는 관로에 연통된 삼방밸브에 연장체결되어진 흡열교환기가 장착된 흡열부와; 상기 작동부의 외곽케이싱 하부에 연장되어진 방열기에 연통되어 방열교환기가 장착된 방열부와; 상기 작동부의 리니어모터에 전압을 공급하는 전압제어기와 연결되어 작동부를 제어하고, 삼방밸브를 급속냉동모드시 브라인 온도와 설정온도와의 차이에 의해 제어하는 마이콤;으로 구성함을 특징으로 하는 스터링 사이클방식 냉동기
  2. 제1항에 있어서, 상기 작동부의 디스플레이서 상부에는 상부작동공간이 형성되고 디스플레이서와 피스톤 사이에는 하부작동공간이 형성되고, 피스톤의 하부에는 반동공간이 형성됨을 특징으로 하는 스터링 사이클방식 냉동기.
  3. 제1항에 있어서, 상기 흡열부와 관로상에는 간접적인 냉동작용을 하는 중간물의 수용액인 브라인으로 채워지고, 방열부의 관로상에는 비열 및 대류 열전달계수가 큰 전열매체로 채워짐을 특징으로 하는 스터링 사이클방식 냉동기.
  4. 제1항에 있어서, 상기 마이콤은 작동입력부에 설정된 온도와 온도센서에 감지된 온도차에 비례하게 리니어모터에 공급되는 전압을 변화시켜주는 전압제어기와 삼방밸브를 제어함을 특징으로 하는 스터링 사이클방식 냉동기.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 작동부는 냉장고 본체의 후방 하측부에 위치하고 흡열교환기의 흡열교환부가 냉장고 본체의 내측 냉동실 후방부 또는 하부에 위치하며, 방열교환기가 냉장고 본체의 외부에 설치하고 냉동실의 후방 상부에는 냉기순환팬을 설치하여 구성함을 특징으로 하는 스터링 사이클방식 냉동기.
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