KR0161949B1 - 두개의 증발기를 갖는 냉장고의 냉동싸이클 장치 - Google Patents

Abstract

본발명은 두개의 증발기를 갖는 냉장고의 냉동싸이클에 관한 것으로서, 싸이클의 운전시 냉매가 냉장실과 냉동실 쪽으로 동시에 흐르도록 함과 함께 냉장실 및 냉동실의 부하값에 따라 냉기량이 가감되도록 하여 냉장실과 냉동실에 부하가 발생되더라도 싸이클이 운전되는 동안 신속히 적정 온도대에 도달되도록 함에 따라 전력소비율이 감소되도록 한 것이다.

이를위해 본 발명은 저온, 저압의 기체냉매를 고온, 고압의 기체냉매로 압축하는 압축기와, 상기 고온, 고압의 기체냉매를 고온, 고압의 액체냉매로 응축하는 응축기와, 상기 응축기와 병렬로 연결되어 냉장실 쪽으로 들어오는 고온, 고압의 액체냉매를 저온, 저압의 액체냉매로 변환시켜 주는 냉장실용 모세관 및 냉동실 쪽으로 들어오는 고온, 고압의 액체냉매를 저온, 저압의 액체냉매로 변환시켜 주는 냉동실용 모세관과, 냉장실에 설치되어 냉장실용 모세관에 의해 변환된 저온, 저압의 액체냉매를 저온, 저압의 기체냉매로 증발시켜 주는 냉장실용 증발기 및 냉동실에 설치되어 냉동실용 모세관에 의해 변환된 저온, 저압의 액체냉매를 저온, 저압의 기체냉매로 증발시켜 주는 냉동실용 증발기로 구성된 것에 있어서, 냉장실용 모세관의 입구측에 설치되어 콘트롤러의 제어신호에 따라 상기 냉장실용 모세관으로 냉매가 들어가는 관로를 개폐하면서 개방에 따른 열림량을 조절하는 펄스제어형 팽창밸브와, 냉동실용 모세관의 입구측에 설치되어 콘트롤러의 제어신호에 따라 상기 냉동실용 모세관으로 냉매가 들어가는 관로를 개폐하는 개폐밸브와, 냉장실 내에 설치되어 상기 냉장실의 온도를 감지 이 감지값에 따라 콘트롤러가 펄스제어형 팽창밸브를 제어하여 주도록 하는 냉장실 온도센서와, 냉동실 내에 설치되어 상기 냉동실의 온도를 감지 이 감지값에 따라 콘트롤러가 개폐밸브를 제어하여 주도록 하는 냉동실 온도센서와, 냉장실용 증발기의 출구측에 설치되어 상기 냉장실용 증발기를 통과하는 냉매의 건도에 따른 온도를 감지 이 감지값에 따라 콘트롤러가 펄스제어형 팽창밸브의 열림량을 조절하여 주도록 하는 냉장실용 증발기센서와, 냉동실용 증발기의 출구측에 설치되어 상기 냉동실용 증발기를 통과하는 냉매의 온도를 감지 이 감지값에 따라 콘트롤러가 펄스제어형 팽창밸브의 열림량을 조절하여 주도록 하는 냉동실용 증발기센서를 포함하여서 된 것이다.

Description

두개의 증발기를 갖는 냉장고의 냉동싸이클 장치

제1도는 종래 두개의 증발기를 갖는 냉장고의 냉동싸이클 구성도.

제2도는 본발명 두개의 증발기를 갖는 냉장고의 냉동싸이클 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 압축기 2 : 응축기

4 : 냉장실용 모세관 4a : 냉동실용 모세관

5 : 냉장실용 증발기 5a : 냉동실용 증발기

6 : 펄스제어형 팽창밸브 7 : 개폐밸브

8 : 냉장실 온도센서 9 : 냉동실 온도센서

10 : 냉장실용 증발기센서 11 : 냉동실용 증발기센서

본발명은 두개의 증발기를 갖는 냉장고의 냉동싸이클에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 냉동실과 냉장실이 동시에 냉각되도록 하여 부하변동에 따라서도 상기 냉동실 및 냉장실의 온도가 상승되지 않도록 한 것이다.

일반적으로 냉장고는 식품을 장기간 신선하게 보관하기 위한 기기로서, 기기본체와, 식품을 냉동 보관할 수 있는 냉동실과, 식품을 냉장 보관할 수 있는 냉장실과, 상기 냉동실과 냉장실을 냉각시켜 줄 수 있는 냉동싸이클로 크게 구성되어 있는데, 두개의 증발기를 갖는 냉장고라 함은 냉동실용 증발기와 냉장실용 증발기가 각각 구비되어 있는 냉장고이다.

상기한 두개의 증발기를 갖는 냉장고의 종래 냉동싸이클은 첨부도면 제1도에 도시된 바와같이 저온, 저압의 기체냉매를 고온, 고압의 기체냉매로 압축하는 압축기(1)와, 상기 고온, 고압의 기체냉매를 고온, 고압의 액체냉매로 응축하는 응축기(2)와, 상기 고온, 고압의 액체냉매가 냉장실 쪽으로 들어가도록 하거나 냉동실 쪽으로 들어가도록 제어하여 주는 쓰리웨이밸브(3)와, 상기 쓰리웨이밸브에 의해 응축기(2)와 병렬로 연결되어 냉장실 쪽으로 들어오는 고온, 고압의 액체냉매를 저온, 저압의 액체냉매로 변환시켜 주는 냉장실용 모세관(4) 및 냉동실 쪽으로 들어오는 고온, 고압의의 액체냉매를 저온, 저압의 액체냉매로 변환시켜 주는 냉동실용 모세관(4a)과, 냉장실에 설치되어 냉장실용 모세관(4)에 의해 변환된 저온, 저압의 액체냉매를 저온, 저압의 기체냉매로 증발시켜 주는 냉장실용 증발기(5) 및 냉동실에 설치되어 냉동실용 모세관(4a)에 의해 변환된 저온, 저압의 액체냉매를 저온, 저압의 기체냉매로 증발시켜 주는 냉동실용 증발기(5a)로 구성되어 있다.

따라서, 냉장실에 냉장용 음식물을 채우고 냉동실에는 냉동용 음식물을 채운상태에서 전원을 인가시키면 콘트롤러의 제어신호를 받아 냉동싸이클을 구성하는 압축기(1)가 구동되어 저온, 저압의 기체냉매를 고온, 고압의 기체냉매로 압축시키고 이 압축된 고온, 고압의 기체냉매는 응축기(2)를 통과하면서 고온, 고압의 액체냉매로 응축되는데, 이때 쓰리웨이밸브(3)는 응축된 고온, 고압의 액체냉매가 냉장실 쪽 및 냉동실 쪽으로 일정주기를 갖고 흐르도록 계속해서 교호로 작동하므로 상기 고온, 고압의 액체냉매는 응축기(2)와 병렬로 연결된 냉장실용 모세관(4)을 통과함과 함께 냉동실용 모세관(4a)을 통과하면서 온도와 압력이 급격히 떨어진 저온, 저압의 액체냉매로 변환된다.

이와같이 하여 온도와 압력이 급격히 떨어진 저온, 저압의 액체냉매중 냉장실용 모세관(4)을 통과한 냉매는 계속해서 냉장실용 증발기(5)를 통과하면서 저온, 저압의 기체냉매로 변환되고 냉동실용 모세관(4a)을 통과한 냉매는 계속해서 냉동실용 증발기(5a)을 통과하면서 저온, 저압의 기체냉매로 변환되는데, 이때 상기 냉동실용 증발기(5)가 주위를 지나는 공기로 부터 열을 빼앗는 증발작용을 일으키므로 냉기가 발생되어 냉장실이 냉각됨과 함께 냉동실용 증발기(5a)가 주위를 지나는 공기로 부터 열을 빼앗는 증발작용을 일으키므로 냉기가 발생되어 냉동실이 냉각된다.

한편 상기한 작용에 의해 냉장실 및 냉동실이 냉각될 때 상기 냉장실의 온도와 냉동실의 온도를 온도센서가 감지하여 이를 콘트롤러로 보내주면 상기 콘트롤러는 감지된 냉장실의 온도가 설정온도(통상 2∼3도)에 도달하였는가를 판단함과 함께 감지된 냉동실의 온도가 설정온도(통상 -18∼-20도)에 도달하였는가를 판단한 다음 설정온도에 도달하였다면 싸이클의 운전을 정지시키고 이후 상기한 설정온도 이상 올라가게 되면 싸이클을 다시 운전시킨다.

그러나 종래 이와같은 냉동싸이클은 냉매가 냉장실과 냉동실 쪽으로 계속해서 동시에 흐르는 것은 아니고 쓰리웨이밸브의 선택적 작동에 따라 일정주기를 갖고 냉장실 쪽으로만 흐르거나 냉동실 쪽으로만 흐르므로 상기 냉동실 쪽으로만 흐르는 상태에서 냉장실에 부하가 걸리게 되면(사용자가 음식물을 넣거나 꺼내기 위해 냉장실도어를 열었을 경우) 상기 냉장실 쪽으로는 냉매가 흐르지 않음에 따라 냉장실 내의 온도가 갑자기 필요이상 상승되고 반대로 냉장실 쪽으로만 흐르는 상태에서 냉동실에 부하가 걸리게 되면(사용자가 음식물을 넣거나 꺼내기 위해 냉동실도어를 열었을 경우) 상기 냉장실 쪽으로는 냉매가 흐르지 않음에 따라 냉장실 내의 온도가 갑자기 필요이상 상승되므로 상기 냉장실 및 냉동실을 다시 적정온도대 까지 떨어뜨려 주기위한 싸이클의 운전이 긴 시간동안 지속되어야 함에 따라 전력소비율이 증가되는 문제점이 있었다.

본발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 싸이클의 운전시 냉매가 냉장실과 냉동실 쪽으로 동시에 흐르도록 함과 함께 냉장실 및 냉동실의 부하값에 따라 냉기량이 가감되도록 하여 냉장실과 냉동실에 부하가 발생되더라도 싸이클이 운전되는 동안 신속히 적정 온도대에 도달되도록 함에 따라 전력소비율이 감소되도록 하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본발명 형태에 따르면, 저온, 저압의 기체냉매를 고온, 고압의 기체냉매로 압축하는 압축기와, 상기 고온, 고압의 기체냉매를 고온, 고압의 액체냉매로 응축하는 응축기와, 상기 응축기와 병렬로 연결되어 냉장실 쪽으로 들어오는 고온, 고압의 액체냉매를 저온, 저압의 액체냉매로 변환시켜 주는 냉장실용 모세관 및 냉동실 쪽으로 들어오는 고온, 고압의 액체냉매를 저온, 저압의 액체냉매로 변환시켜 주는 냉동실용 모세관과, 냉장실에 설치되어 냉장실용 모세관에 의해 변환된 저온, 저압의 액체냉매를 저온, 저압의 기체냉매로 증발시켜 주는 냉장실용 증발기 및 냉동실에 설치되어 냉동실용 모세관에 의해 변환된 저온, 저압의 액체냉매를 저온, 저압의 기체냉매로 증발시켜 주는 냉동실용 증발기로 구성된 것에 있어서, 냉장실용 모세관의 입구측에 설치되어 콘트롤러의 제어신호에 따라 상기 냉장실용 모세관으로 냉매가 들어가는 관로를 개폐하면서 개방에 따른 열림량을 조절하는 펄스제어형 팽창밸브와, 냉동실용 모세관의 입구측에 설치되어 콘트롤러의 제어신호에 따라 상기 냉동실용 모세관으로 냉매가 들어가는 관로를 개폐하는 개폐밸브와, 냉장실 내에 설치되어 상기 냉장실의 온도를 감지 이 감지값에 따라 콘트롤러가 펄스제어형 팽창밸브를 제어하여 주도록 하는 냉장실 온도센서와, 냉동실 내에 설치되어 상기 냉동실의 온도를 감지 이 감지값에 따라 콘트롤러가 개폐밸브를 제어하여 주도록 하는 냉동실 온도센서와, 냉장실용 증발기의 출구측에 설치되어 상기 냉장실용 증발기를 통과하는 냉매의 건도에 따른 온도를 감지 이 감지값에 따라 콘트롤러가 펄스제어형 팽창밸브의 열림량을 조절하여 주도록 하는 냉장실용 증발기센서와, 냉동실용 증발기의 출구측에 설치되어 상기 냉동실용 증발기를 통과하는 냉매의 온도를 감지 이 감지값에 따라 콘트롤러가 펄스제어형 팽창밸브의 열림량을 조절하여 주도록 하는 냉동실용 증발기센서를 포함하여서 된 본발명 두개의 증발기를 갖는 냉장고의 냉동싸이클이 제공된다.

이하 본발명을 일 실시예로 도시한 첨부된 도면 제2도를 참고로 하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부도면 제2도는 본발명 두개의 증발기를 갖는 냉장고의 냉동싸이클 구성도로서, 본발명은 저온, 저압의 기체냉매를 고온, 고압의 기체냉매로 압축하는 압축기(1)와, 상기 응축기(2)와 병렬로 연결되어 냉장실 쪽으로 들어오는 고온, 고압의 액체냉매를 저온, 저압의 액체냉매로 변환시켜 주는 냉장실용 모세관(4a)과, 냉장실에 설치되어 냉장실용 모세관(4)에 의해 변환된 저온, 저압의 액체냉매를 저온, 저압의 기체냉매로 증발시켜 주는 냉장실용 증발기(5) 및 냉동실에 설치되어 냉동실용 모세관(4a)에 의해 변환된 저온, 저압의 액체냉매를 저온, 저압의 기체냉매로 증발시켜 주는 냉동실용 증발기(5a)로 구성된 것에 있어서, 냉장실용 모세관(4)의 입구측에 설치되어 콘트롤러의 제어신호에 따라 상기 냉장실용 모세관으로 냉매가 들어가는 관로를 개폐하면서 개방에 따른 열림량을 조절하는 펄스제어형 팽창밸브(6)와, 냉동실용 모세관(4a)의 입구측에 설치되어 콘트롤러의 제어신호에 따라 상기 냉동실용 모세관으로 냉매가 들어가는 관로를 개폐하는 개폐밸브(7)와, 냉장실 내에 설치되어 상기 냉장실의 온도를 감지 이 감지값에 따라 콘트롤러가 펄스제어형 팽창밸브(6)를 제어하여 주도록 하는 냉장실 온도센서(8)와, 냉동실 내에 설치되어 상기 냉동실의 온도를 감지 이 감지값에 따라 콘트롤러가 개폐밸브(7)를 제어하여 주도록 하는 냉동실 온도센서(9)와, 냉장실용 증발기(5)의 출구측에 설치되어 상기 냉장실용 증발기를 통과하는 냉매의 건도에 따른 온도를 감지 이 감지값에 따라 콘트롤러가 펄스제어형 팽창밸브(6)의 열림량을 조절하여 주도록 하는 냉장실용 증발기센서(10)와, 냉동실용 증발기(5a)의 출구측에 설치되어 상기 냉동실용 증발기를 통과하는 냉매의 온도를 감지 이 감지값에 따라 콘트롤러가 펄스제어형 팽창밸브의(6) 열림량을 조절하여 주도록 하는 냉동실용 증발기센서(11)를 포함하여 구성한다.

냉장실에 냉장용 음식물을 채우고 냉동실에는 냉동용 음식물을 채운상태에서 전원을 인가시키면 콘트롤러의 제어신호를 받아 냉동싸이클을 구성하는 압축기(1)가 구동되어 저온, 저압의 기체냉매를 고온, 고압의 기체냉매로 압축시키고 이 압축된 고온, 고압의 기체냉매는 응축기(2)를 통과하면서 고온, 고압의 액체냉매로 응축된 다음 상기 응축기와 병렬로 연결된 냉장실용 모세관(4) 및 냉동실용 모세관(4a) 쪽으로 나뉘어져 흐르는데, 이때 냉장실에 설치된 냉장실 온도센서(8)가 냉장실의 온도를 감지하여 이 감지값을 콘트롤러로 보내주므로 상기 콘트롤러는 냉장실 온도센서(8)에서 감지된 값과 기 셋팅되어 있는 값을 비교 판단함과 함께 냉동실 온도센서(9)에서 감지된 값과 기 셋팅되어 있는 값을 비교 판단한다.

이와같이 하여 콘트롤러에서 비교판단된 냉장실 온도센서(8)의 감지값이 기 셋팅되어 있는 값 이하이면 상기 냉장실의 온도가 적정온도를 유지하고 있지 못하므로 냉장실용 모세관(4)의 입구측에 설치된 펄스제어형 팽창밸브(6)를 콘트롤러가 열어주고 이에따라 고온, 고압의 액체냉매가 상기 냉장실용 모세관(4)을 통과하여 저온, 저압의 액체냉매로 변환된 다음 냉장실용 증발기(5)에 의해 저온, 저압의 기체냉매로 증발되면서 냉기를 발생시켜 주므로 냉장실이 냉각됨과 함께 콘트롤러에서 비교판단된 냉동실 온도센서(9)의 감지값이 기 셋팅되어 있는 값 이하이면 냉동실의 온도가 적정온도를 유지하고 있지 못하므로 냉동실용 모세관(4a)의 입구측에 설치된 개폐밸브(7)를 콘트롤러가 열어주고 이에따라 고온, 고압의 액체냉매가 상기 냉동실용 모세관(4a)을 통과하여 저온, 저압의 액체냉매로 변환된 다음 냉동실용 증발기(5a)에 의해 저온, 저압의 기체냉매로 증발되면서 냉기를 발생시켜 주므로 냉동실이 냉각된다.

한편 냉장실용 증발기(5)와 냉동실용 증발기(5a)에 의해 증발되면서 저온, 저압의 기체상태로 변환된 냉매는 다시 압축기(1)로 들어가는 싸이클을 이루는데, 이때 냉장실용 증발기(5)의 출구측에 설치된 냉장실용 증발기센서(10)가 상기 냉장실용 증발기(5)를 통과하는 냉매의 온도를 감지하여 이 감지값을 콘트롤러로 보내줌과 함께 냉동실용 증발기(5a)의 출구측에 설치된 냉동실용 증발기센서(11)가 상기 냉동실용 증발기(5a)를 통과하는 냉매의 온도를 감지하여 이 감지값을 콘트롤러로 보내준다.

이와같이 하여 콘트롤러로 보내진 냉장실용 증발기센서(10)의 감지값을 상기 콘트롤러에 기 셋팅되어 있는 값(냉장실용 증발기를 통과한 냉매의 건도가 1일때의 온도값)과 비교판단하여 감지값이 셋팅값 이상이면 상기 콘트롤러는 그 차이값에 맞는 만큼의 펄스제어형 팽창밸브(6)를 제어하여 열림량을 조절하여 주므로 결과적으로 냉장실용 모세관(4)을 거쳐 냉장실용 증발기(5)로 들어가는 냉매의 량은 상기 냉장실용 증발기의 출구측 건도가 1이 되는 량으로 달라진다.

또한 콘트롤러로 보내진 냉동실용 증발기센서(11)의 감지값을 상기 콘트롤러에 기 셋팅되어 있는 값과 비교판단하여 감지값이 셋팅값 이상이면 상기 콘트롤러는 그 차이값에 맞는 만큼의 펄스제어형 팽창밸브(6)를 제어하여 열림량을 조절하여 주므로 결과적으로 냉동실용 모세관(4a)을 거쳐 냉동실용 증발기(5a)로 들어가는 냉매의 량은 상기 냉동실용 증발기의 출구측 온도에 따라 항상 달라진다.

따라서 사용자가 음식물을 넣거나 꺼내기 위해 냉장실도어를 열었다고 가정하면 상기 냉장실에는 부하가 걸리게 되므로 냉장실내의 온도가 올라가면 냉장실용 증발기센서(10)에 의해 감지된 냉장실용 증발기(5) 출구측의 온도도 올라가므로 결과적으로 콘트롤러에서 비교판단된 값의 차는 커지게 되어 상기 콘트롤러의 제어에 의한 펄스제어형 팽창밸브(6)의 열림량이 많아져 냉장실의 온도가 신속히 떨어짐과 함께 사용자가 음식물을 넣거나 꺼내기 위해 냉동실도어를 열었다고 가정하면 상기 냉동실에는 부하가 걸리게 되므로 냉동실 내의 온도가 올라가고 상기 냉동실의 온도가 올라가면 냉동실용 증발기센서(11)에 의해 감지된 냉동실용 증발기(5a) 출구측의 온도도 올라가므로 결과적으로 콘트롤러에서 비교판단된 값의 차는 커지게 되어 상기 콘트롤러의 제어에 의한 펄스제어형 팽창밸브(6)의 열림량이 많아져 냉장실의 온도가 신속히 떨어진다.

그러므로 본발명은 싸이클의 운전시 냉장실과 냉동실이 동시에 냉가됨과 함께 냉장실 및 냉동실의 부하값에 따라 냉기량이 자동적으로 가감되므로 냉장실과 냉동실에 부하가 발생되더라도 싸이클이 운전되는 동안에는 신속히 적정온도대에 도달함으로 인해 전력소비율이 감소되는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 저온, 저압의 기체냉매를 고온, 고압의 기체냉매로 압축하는 압축기와, 상기 고온, 고압의 기체냉매를 고온, 고압의 액체냉매로 응축하는 응축기와, 상기 응축기와 병렬로 연결되어 냉장실 쪽으로 들어오는 고온, 고압의 액체냉매를 저온, 저압의 액체냉매로 변환시켜 주는 냉장실용 모세관 및 냉동실 쪽으로 들어오는 고온, 고압의 액체냉매를 저온, 저압의 액체냉매로 변환시켜 주는 냉동실용 모세관과, 냉장실에 설치되어 냉장실용 모세관에 의해 변환된 저온, 저압의 액체냉매를 저온, 저압의 기체냉매로 증발시켜 주는 냉장실용 증발기 및 냉동실에 설치되어 냉동실용 모세관에 의해 변환된 저온, 저압의 액체냉매를 저온, 저압의 기체냉매로 증발시켜 주는 냉동실용 증발기로 구성된 것에 있어서, 냉장실용 모세관의 입구측에 설치되어 콘트롤러의 제어신호에 따라 상기 냉장실용 모세관으로 냉매가 들어가는 관로를 개폐하면서 개방에 따른 열림량을 조절하는 펄스제어형 팽창밸브와, 냉동실용 모세관의 입구측에 설치되어 콘트롤러의 제어신호에 따라 상기 냉동실용 모세관으로 냉매가 들어가는 관로를 개폐하는 개폐밸브와, 냉장실 내에 설치되어 상기 냉장실의 온도를 감지 이 감지값에 따라 콘트롤러가 펄스제어형 팽창밸브를 제어하여 주도록 하는 냉장실 온도센서와, 냉동실 내에 설치되어 상기 냉동실의 온도를 감지 이 감지값에 따라 콘트롤러가 개폐밸브를 제어하여 주도록 하는 냉동실 온도센서와, 냉장실용 증발기의 출구측에 설치되어 상기 냉장실용 증발기를 통과하는 냉매의 건도에 따른 온도를 감지 이 감지값에 따라 콘트롤러가 펄스제어형 팽창밸브의 열림량을 조절하여 주도록 하는 냉장실용 증발기센서와, 냉동실용 증발기의 출구측에 설치되어 상기 냉동실용 증발기를 통과하는 냉매의 온도를 감지 이 감지값에 따라 콘트롤러가 펄스제어형 팽창밸브의 열림량을 조절하여 주도록 하는 냉동실용 증발기센서를 포함하여서 됨을 특징으로 하는 두개의 증발기를 갖는 냉장고의 냉동싸이클 장치.