KR20030062212A - 냉장고 - Google Patents

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KR20030062212A
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evaporator
refrigerator
compartment
freezing
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KR1020020061188A
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도이다카시
노구치아키히로
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가부시끼가이샤 도시바
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Abstract

본 발명은 냉장고에 관한 것으로서, 능력가변하는 2단압축 압축기(18), 응축기(24), R에바(10), F에바(14), 기액분리기(28)를 구비한 냉동 사이클(22)에서, R에바(10)의 상류측에 위치하는 제 1 교축수단이 전자팽창밸브(26)이고, 상기 전자팽창밸브(26)를 제어함으로써 R에바(10)의 온도를 -2℃에서 2℃의 비빙결온도대로 제어하고 R에바(10)에 빙결을 일으키지 않고 냉장실에 고습의 냉기를 보내는 것으로, R에바 및 F에바의 양방모두의 온도를 개별적으로 제어할 수 있는 것을 특징으로 한다.

Description

냉장고{REFRIGERATOR}
본 발명은 2단압축 압축기를 사용하여 2개의 증발기로 냉매를 보내는 냉동 사이클을 갖는 냉장고에 관한 것이다.
2단압축 압축기와 2개의 증발기를 구비한 냉동 사이클을 갖는 냉장고로서는 다음과 같은 구성을 갖는 것이 제안되어 있다(일본 특개평3-164664호).
상기 종래의 냉장고에 대해서 도 16의 냉동 사이클(100)의 각 단계를 설명한다.
(1)2단압축 압축기(102)의 고압측 배출구로부터 배출된 고압가스냉매는 응축기(104) 내부에서 응축되고, 가스 냉매와 액냉매로 이루어진 고압의 2상 냉매가 된다.
(2)상기 고압 2상(相) 냉매는 고압측 캐피러리튜브(106)에서 감압되고, 중간압의 2상 냉매가 되어 냉장실용 증발기(이하, R에바라고 함)(108)로 들어간다.
(3)R에바(108) 내부에서 냉매는 일부 증발하고, 2상 상태에서 기액분리기(110)에 들어가고 액냉매와 가스냉매로 분리된다. R에바(108)의 냉기는 냉장실용 송풍기(R팬이라고 함)(108)에서 냉장실로 보내어진다.
(4)기액분리기(110)에서 분리된 가스냉매는 중간압 흡입파이프(112)를 거쳐2단압축 압축기(102)의 중간압측 흡입구로 되돌아온다.
(5)기액분리기(110) 내부에서 분리된 액냉매는 팽창밸브(114)에서 감압되고, 저압의 2상 냉매가 되어 냉동실용 증발기(이하, F에바라고 함)(116)로 들어간다.
(6)F에바(116) 내부에서 냉매는 증발하여 가스냉매가 되고 저압 흡입파이프(118)를 거쳐 2단압축 압축기(102)의 저압측 흡입구로 되돌아간다. F에바(116)의 냉기는 냉동실용 송풍기(120)에서 냉동실로 보내어진다.
상기 냉동 사이클(100)에서 제 1 캐피러리튜브(106)와 제 2 캐피러리튜브(114)는 외부의 제어로 팽창량을 제어할 수 있는 기능을 갖고 있으므로, 일반적으로 2단압축 압축기(102)의 능력, 즉 동작주파수가 상승하면 냉매순환량이 증가하고 팽창량이 증가한다. 이에 의해, R에바(108)와 F에바(116)의 온도가 내려가게 된다.
이 경우에, 냉장실이 충분히 냉각되어 있고 냉동실이 충분히 냉각되어 있지 않은 경우에는 냉동실을 냉각하기 위해 2단압축 압축기(102)의 구동주파수가 증가한다. 이 때, R에바(108), F에바(116)의 순서로 배치되어 있으므로, R에바(108)의 온도가 우선 내려가고, F에바(116)의 온도가 내려가게 된다. R에바(108)와 F에바(116)의 양방모두의 온도가 내려가므로 냉동능력은 증대되지만, 냉장실에서는 과잉의 냉동능력이 되므로, 냉장실용 송풍기(이하, R팬이라고 함)(108)의 풍량을 떨어뜨리거나 또는 R팬(108)을 정지할 필요가 있다.
그리고, 이와 같이 R팬(108)을 정지시키거나 풍량을 떨어뜨림으로써 R에바(108)에서 냉매가 충분히 증발할 수 없게 되고, 기액분리기(110) 내부에서 냉매액이 오버플로우하여 사이클 밸런스가 무너지고, 중간압 흡입파이프(112)로부터 액화한 냉매가 2단압축 압축기(102)로 되돌아가 냉동 사이클(100)의 안전성이 손상된다는 문제점이 있다.
그래서, 본 발명은 상기 문제점을 감안하여 R에바 및 F에바의 양방향 모두의 온도를 개별적으로 제어할 수 있는 냉장고를 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예를 도시한 냉동사이클의 구성도,
도 2는 냉장고의 종단면도,
도 3은 냉장고의 전기계통의 블럭도,
도 4는 제 1 제어방법의 그래프,
도 5는 제 3 제어방법의 그래프,
도 6은 제 4 제어방법의 그래프,
도 7은 제 2 실시예의 냉동 사이클의 구성도,
도 8은 제 3 실시예의 냉동 사이클의 구성도, 및
도 9는 종래의 냉동 사이클의 구성도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1: 냉장고 2: 냉장실
3: 야채실 4: 제빙실
5: 냉동실 6: 기계실
10: R에바 12: R팬
14: F에바 16: F팬
18: 2단압축 압축기 20: 제어장치
22: 냉동 사이클 24: 응축기
26: 전자팽창밸브(PMV) 28: 기액분리기
청구항 1의 발명은 능력가변의 2단압축 압축기, 응축기, 냉장실용 증발기, 냉동실용 증발기, 기액분리수단, 제 1 교축수단(throttle), 제 2 교축수단을 포함하고, 상기 2단압축 압축기의 고압측 배출구로부터 배출된 냉매가, 상기 응축기, 상기 제 1 교축수단, 상기 냉장실용 증발기를 거쳐 상기 기액분리수단에 유입되고, 상기 기액분리수단에서 분리된 가스냉매가 중간압 흡입파이프를 거쳐 상기 2단압축 압축기의 중간압측 흡입구로부터 흡입되어 상기 기액분리수단에서 분리된 액냉매가, 상기 제 2 교축수단, 상기 냉동실용 증발기, 저압 흡입 파이프를 거쳐 상기 2단압축 압축기의 저압측 흡입구로부터 흡입되도록 냉동사이클을 구성하고, 상기 냉장실용 증발기로부터의 냉기를 냉장실로 보내는 상기 냉장실용 송풍기와, 상기 냉동실용 증발기로부터의 냉기를 냉동실로 보내는 상기 냉장실용 송풍기를 구비하는 상기 냉장고에 있어서, 상기 제 1 교축수단이 팽창량을 가변제어할 수 있는 가변식 팽창밸브이고, 제어수단은 상기 냉장실의 고내온도, 상기 냉동실의 고내온도, 상기 냉장실용 증발기의 온도, 상기 냉동실용 증발기의 온도를 검지하여, 상기 검지온도에 기초하여 상기 2단압축 압축기의 능력, 또는 상기 제 1 교축수단의 팽창량을 제어하고, 상기 냉장실의 고내온도, 상기 냉동실의 고내온도, 상기 냉장실용 증발기의 온도, 상기 냉동실용 증발기의 온도를 소정 온도로 제어하는 것을 특징으로 하는 냉장고이다.
청구항 2의 발명은 상기 제 2 교축수단도, 팽창량을 가변 제어할 수 있는 가변식 팽창밸브인 것을 특징으로 하는 냉장고이다.
청구항 3의 발명은 상기 제 1 교축수단을 제어하고, 상기 냉장실용 증발기의 온도를 -2℃에서 2℃의 범위에 있는 비빙결온도대로 제어하는 것을 특징으로 하는 청구항 1 기재의 냉장고이다.
청구항 4의 발명은 능력 가변의 상기 2단압축 압축기, 응축기, 냉장실용 증발기, 냉동실용 증발기, 기액분리수단, 제 1 교축수단, 제 2 교축수단을 포함하고, 상기 2단압축 압축기의 고압측 배출구로부터 배출된 냉매가, 상기 응축기, 상기 제 1 교축수단, 상기 냉장실용 증발기를 거쳐 상기 기액분리수단에 유입되고, 상기 기액분리수단에서 분리된 가스냉매가 중간압 흡입 파이프를 거쳐 상기 2단압축 압축기의 중간압측 흡입구로부터 흡입되고, 상기 기액분리수단에서 분리된 액냉매가, 상기 제 2 교축수단, 상기 냉동실용 증발기, 저압 흡입 파이프를 거쳐 상기 2단압축 압축기의 저압측 흡입구로부터 흡입되도록 냉동 사이클을 구성하고, 상기 냉장실용 증발기로부터의 냉기를 상기 냉장실로 보내는 상기 냉장실용 송풍기와, 상기 냉동실용 증발기로부터의 냉기를 상기 냉동실로 보내는 상기 냉장실용 송풍기를 갖는 냉장고에 있어서, 상기 제 1 교축수단이 팽창량을 가변제어할 수 있는 가변식팽창밸브이고, 제어수단은 상기 냉장실의 고내온도, 상기 냉동실의 고내온도, 상기 냉장실용 증발기의 온도, 상기 냉동실용 증발기의 온도를 검지하여 그 검지온도에 기초하여 상기 2단압축 압축기의 능력, 또는 상기 제 1 교축수단의 팽창량을 제어하고, 상기 냉장실의 고내온도, 상기 냉동실의 고내온도, 상기 냉장실용 증발기의 온도, 상기 냉동실용 증발기의 온도를 소정 온도로 제어하고, 또한 상기 제 1 교축수단을 제어하고 상기 냉장실용 증발기의 온도를 -2℃에서 2℃의 범위에 있는 비빙결 온도대로 제어하는 것을 특징으로 하는 냉장고이다.
청구항 5의 발명은 상기 냉장고가 설치되어 있는 주위온도를 온도센서에 의해 검지하고, 상기 검지한 주위온도가 소정 온도보다 높을 때 상기 제어수단은 상기 제 1 교축수단을 제어하고, 상기 냉장실용 증발기의 온도를 비빙결 온도대 중에서 가장 낮은 비빙결 한계온도까지 낮추는 것을 특징으로 하는 청구항 3, 또는 4에 기재된 냉장고이다.
청구항 6의 발명은 상기 냉동실을 급속냉동 온도까지 냉동할 때 상기 제어수단은 상기 2단압축 압축기의 능력을 높인 상태에서, 상기 냉장실용 송풍기를 통상 회전수보다 높은 회전수로 회전시키고, 상기 냉동실용 송풍기를 통상 회전수보다 높은 회전수로 회전시키며, 또한 상기 제 1 교축수단을 교축하여 상기 냉장실용 증발기의 온도를 비빙결 온도대까지 낮추고, 상기 냉장실용 증발기의 온도가 비빙결 온도대까지 내려가면, 상기 2단압축 압축기의 능력을 높인 상태에서, 상기 냉장실용 송풍기를 통상 회전수보다 낮은 회전수로 회전시키고, 상기 냉동실용 송풍기를 통상 회전수보다 높은 회전수로 회전시키고, 또한 상기 제 1 교축수단을 교축하여상기 냉동실용 증발기의 온도를 급속 냉동온도까지 낮추고, 상기 냉장실용 증발기의 온도를 높이는 것을 특징으로 하는 청구항 5에 기재된 냉장고이다.
청구항 7의 발명은 냉장고가 설치되어 있는 주위온도를 온도센서에 의해 검지하고, 상기 검지한 주위온도가 소정 온도보다 낮을 때 상기 제어수단은 상기 2단압축 압축기의 능력을 낮춘 상태에서, 상기 냉장실용 송풍기를 통상의 회전수보다 낮은 회전수로 회전시키고, 상기 냉동실용 송풍기를 통상 회전수보다 낮은 회전수로 회전시키고, 또한 상기 제 1 교축수단을 제어하여 상기 냉장실용 증발기의 온도를 비빙결 온도대까지 낮추고, 상기 냉장실용 증발기의 온도가 비빙결 온도대까지 내려가면 상기 냉장실용 송풍기를 정지시키고, 상기 냉동실용 송풍기를 통상의 회전수보다 낮은 회전수로 회전시키고 또한 상기 제 1 교축수단을 교축하여 상기 냉동실용 증발기의 온도를 냉동용 규정온도까지 낮추고 상기 냉동용 증발기의 온도가 냉동용 규정온도까지 내려가면, 상기 냉장실용 송풍기를 통상의 회전수로 회전시키고 상기 냉동실용 송풍기를 정지시키고 상기 제 1 교축수단을 완전개방으로 하는 것을 특징으로 하는 청구항 3, 또는 4에 기재된 냉장고이다.
청구항 1∼4의 냉장고에서는 제 1 교축수단이 팽창량을 가변제어할 수 있는 가변식 팽창밸브이므로, 상기 가변식 팽창밸브를 제어수단이 제어하고 냉장실용 증발기의 온도, 냉동실용 증발기의 온도를 소정 온도로 제어하고, 냉장실의 고내온도, 냉동실의 고내온도를 제어하는 것이다.
또한, 제 1 교축수단을 가변식 팽창밸브로 할 뿐만 아니라 제 2 교축수단도 가변식 팽창밸브로 실현할 수 있고, 또한 제 2 교축수단만 가변식 팽창밸브로도 실현할 수 있다.
또한, 제 1 교축수단을 제어함으로써 냉장실용 증발기의 온도를 -2℃에서 2℃의 범위에 있는 비빙결 온도대까지 제어함으로써 냉장용 증발기상의 수분이 액체로서 존재하고 흡입공기는 물방울에 부착되지만, 그와 동시에 증발도 실시하고 고내습도를 고습으로 유지할 수 있다.
청구항 5의 냉장고이면, 냉장실용 증발기의 온도를 비빙결 한계온도까지 낮춤으로써 냉장고가 설치되어 있는 주위온도가 높은 경우이어도, 식품보존성을 유지한채로 냉장용 증발기의 냉각능력을 증대시킬 수 있다.
청구항 6의 발명은 청구항 5의 제어중에 냉동실을 급속냉동온도까지 냉동할 때의 발명이다.
제어수단은 2단압축 압축기의 능력을 높인 상태에서, 냉장실용 송풍기를 통상 회전수보다 높은 회전수로 회전시키고, 냉동실용 송풍기를 통상 회전수보다 높은 회전수로 회전시키며, 또한 상기 제 1 교축수단을 교축하여 냉장실용 증발기의 온도를 비빙결 온도대까지 낮춘다.
다음에, 냉장실용 증발기의 온도가 비빙결 온도대까지 내려가면 2단압축 압축기의 능력을 높인 상태에서, 냉장실용 송풍기를 통상 회전수보다 낮은 회전수로 회전시키고, 냉동실용 송풍기를 통상 회전수보다 높은 회전수로 회전시키며, 또한 제 1 교축수단을 교축하여 상기 냉동실용 증발기의 온도를 급속 냉동온도까지 낮추고 냉장실용 증발기의 온도를 높인다.
청구항 7의 발명은, 냉장고가 설치되어 있는 주위온도를 온도센서에 의해 검지하고, 상기 검지한 주위온도가 소정 온도보다 낮을 때의 발명이다.
제어수단은 2단압축 압축기의 능력을 낮춘 상태에서 냉장실용 송풍기를 통상의 회전수보다 낮은 회전수로 회전시키고, 냉동실용 송풍기를 통상 회전수보다 낮은 회전수로 회전시키며, 또한 제 1 교축수단을 제어하여 냉장실용 증발기의 온도를 비빙결 온도대까지 낮춘다.
다음에, 냉장실용 증발기의 온도가 비빙결 온도대까지 내려가면 냉장실용 송풍기를 정지시키고, 냉동실용 송풍기를 통상의 회전수보다 낮은 회전수로 회전시키며, 또한 제 1 교축수단을 교축하여 냉동실용 증발기의 온도를 냉동용 규정온도까지 낮춘다.
다음에, 냉동용 증발기의 온도가 냉동용 규정온도까지 내려가면 냉장실용 송풍기를 통상의 회전수로 회전시키고 냉동실용 송풍기를 정지시키고, 제 1 교축수단을 완전개방하여 성에제거를 실시한다.
(제 1 실시예)
이하, 본 발명의 제 1 실시예를 도 1에서 도 4에 기초하여 설명한다.
(1). 냉장고(1)의 구조
도 2는 본 실시예를 도시한 냉장고(1)의 종단면도이다.
상기 냉장고(1)는 상단부터 냉장실(2), 야채실(3), 제빙실(4), 냉동실(5)이 설치되고 냉동실(5)의 배면에는 기계실(6)이 설치되어 있다.
그리고, 냉장실(2)과 야채실(3) 냉장공간(7)이 형성되고, 제빙실(4)과 냉동실(5)에 의해 냉동공간(8)이 형성되어 있다. 상기 냉장공간(7)과 냉동공간(8)은단열벽(9)에 의해 간막이되어 있다.
야채실(3)의 배면에는 냉장공간(7)을 냉각하기 위한 냉장실용 증발기(이하, R에바라고 함)(10)이 배치되고, R에바(10)의 상방에는 R에바(10)의 냉기를 냉장공간(7)에 송풍하는 냉장실용 송풍기(이하, R팬이라고 함)(12)가 배치되어 있다.
제빙실(4)에서 냉동실(5)의 배면에 걸쳐서는 냉동실용 증발기(이하, F에바라고 함)(14)이 배치되고, 상기 F에바(14)의 상방에는 F에바(14)의 냉기를 냉동공간(8)에 송풍하는 냉동실용 송풍기(이하, F팬이라고 함)(16)이 배치되어 있다.
기계실(6)에는 2단압축 압축기(18)가 배치되어 있다.
냉장실(2)의 배면상부에는 냉장고(1)를 제어하기 위한 마이크로 컴퓨터로 이루어진 제어장치(20)가 배치되어 있다.
(2). 냉동사이클(22)의 구성
도 1에 기초하여 냉장고(1)의 냉동사이클(22)의 구성 및 그 동작상태에 대해서 설명한다.
도 1은 냉동사이클(22)의 구성도이다.
(2-1)2단압축 압축기(18)의 고압측 배출구로부터 배출된 고압가스용매는 응축기(24)내부에서 응축되고 가스냉매와 액냉매로 이루어진 고압의 2상냉매가 된다.
(2-2)상기 고압 2상 냉매는 전자팽창밸브(도면에서는 PMV라고 함)(26)에서 감압되고 중간압의 2상 냉매가 되어 R에바(10)로 들어간다.
(2-3)R에바(10) 내부에서 냉매는 일부 증발하고, 2상 상태에서기액분리기(28)에 들어가고 액냉매와 가스냉매로 분리된다.
(2-4)기액분리기(28)에서 분리된 가스냉매는 중간압 흡입 파이프(30)를 거쳐 2단압축 압축기(18)의 중간압측 흡입구로 되돌아간다.
(2-5)기액분리기(28) 내부에서 분리된 액냉매는 캐피러리튜브(32)에서 감압되고, 저압의 2상 냉매가 되어 F에바(14)로 들어간다.
(2-6)F에바(14) 내부에서 냉매는 증발하여 가스냉매가 되고 저압 흡입 파이프(34)를 거쳐 2단압축 압축기(18)의 저압측 흡입구로 되돌아간다.
(3). 냉장고(1)의 전기계통의 구성
도 3은 냉동사이클(22)에서의 전기계통의 블럭도이다.
도 3에 도시한 바와 같이 제어장치(22)는 2단압축 압축기(18), R팬(12), F팬(16), PMV(26)가 접속되어 있다.
또한, 상기 제어장치(22)는 냉장고(1)가 설치되어 있는 주위온도를 검지하기 위한 외부기온센서(36), 냉장실(2)의 고내온도를 검지하는 R센서(38), 냉동실(5)의 고내온도를 검지하는 F센서(40)가 접속되어 있다. 또한, R에바(10)의 온도를 검지하는 R에바센서(42), F에바(14)의 온도를 검지하는 F에바센서(44)도 접속되어 있다.
또한, 제빙실(4)의 제빙접시(46)의 온도를 검지하는 제빙센서(48)가 접속되어 있다.
(4). 제 1 제어방법
상기 구성의 냉장고(1)에서의 각 방의 온도의 제 1 제어방법에 대해서 도 4에 기초하여 설명한다.
도 4는 응축기(24)의 출구측의 냉매의 온도, R에바(10)에서의 냉매의 온도 및 F에바(14)의 냉매의 온도를 도시한 그래프이고, 횡축의 주파수는 2단압축 압축기(18)의 구동주파수이다.
도 4에 도시한 바와 같이 냉동 사이클(22)의 냉동능력을 높이기 위해서는 2단압축 압축기(18)를 동작시키고 있는 DC브러시리스모터의 구동주파수를 상승시킴으로써 실현할 수 있고, 통상 상기 구동주파수의 범위는 25㎐에서 76㎐의 범위에서 변화시킨다.
예를 들어, 냉장실(2)이 충분히 냉각되어 있고, 냉동실(5)이 충분히 냉각되어 있지 않은 경우에는 상기한 바와 같이 2단압축 압축기(18)의 냉동능력을 높이기 위해 구동주파수를 증가시킨다.
이 때, 종래 기술에서는 R에바(10)의 온도도 F에바(14)의 온도와 함께 내려가게 된다.
그러나, 제 1 제어방법에서는 전자팽창밸브(26)를 제어함으로써 구동주파수가 변화되어도 R에바(10)의 온도를 비빙결 온도대(-2℃∼2℃, 특히 바람직하게는 0℃이다)로 유지하는 것이다.
이에 의해, F에바(14)의 온도는 내려가게 되지만, R에바(10)의 온도는 비빙결 온도대로 유지되어 있으므로 과냉각되는 일이 없다.
반대로, 냉장실(2)의 온도가 상승한 경우에는 R에바(10)의 온도가 일정하므로 냉동능력이 약해지지만, 이것을 보충하기 위해 R팬(12)의 풍량을 증대시켜 필요한 열량을 커버시키고 있다.
또한, 상기 R에바(10)가 비빙결 온도대로 유지됨으로써 R에바(10) 상에는 수증기가 물방울로서 존재하고 흡입공기는 물방울에 부착되지만, 그와 동시에 증발도 실시하고 냉장실(2)의 습도는 높은 습도로 유지할 수 있다. 이 때문에, 식품보존성이 향상되므로, 식품이 건조되지 않고 싱싱한 상태로 유지할 수 있다.
(5). 제 2 제어방법
제 1 제어방법을 실시하고 있는 경우에, 주위온도가 여름철 등과 같이 상승하고 예를 들어 35℃이상으로 상승하면, 냉장실(2)이나 냉동실(5)에서의 냉각능력을 상승시킬 필요가 있다. 냉동실(5)의 냉각능력을 상승시키는 데에는 2단압축 압축기(18)의 구동 주파수를 상승시킴으로써 가능하지만, 냉장실(2)에서의 냉각능력은 상기한 바와 같이 R에바(10)의 온도를 0℃의 비빙결 온도대로 유지하고 있으므로, R팬(12)의 풍량에 의해서 밖에 제어할 수 없다. 그 때문에, 주위온도가 상승하면 냉각능력이 약해지게 된다.
그래서, 제 2 제어방법에서는 주위온도가 소정온도(예를 들어 35℃) 이상이 되면 R에바(10)가 유지하는 온도를 0℃에서 비빙결 온도대의 가장 낮은 온도인 비빙결 한계온도(예를 들어 -2℃)로 시프트시키는 것이다.
즉, R에바(10)에서의 냉매의 증발온도와 R에바(10)의 배관 및 핀의 표면온도에는 온도저항의 차가 존재한다. 그 때문에, 냉매의 증발온도가 -2℃의 경우이어도 R에바(10)의 핀 가장자리 부근의 온도는 흡입공기온도로부터의 가열도 있고 약 0℃가 된다. 또한, 착상(着霜) 및 착로(着露)는 핀 가장자리 부분에 집중된다.이 때문에, 제 1 제어방법에서는 R에바(10)의 온도를 0℃로 제어하고 있지만, 부하가 증대된 경우에는 비빙결 한계온도(예를 들어, -2℃)까지 시프트시킴으로써 냉각능력을 증대시킬 수 있다.
이에 의해, 주위온도가 상승해도 식품보존성을 유지하고 R에바(10)에서 착상이나 착로를 일으키지 않고 높은 습도를 유지할 수 있다.
(6). 제 3 제어방법
제 2 제어방법에서는 주위온도가 상승하고 냉장실(2)에서의 냉동능력을 상승시킬 필요가 있는 경우의 제어방법이지만, 상기 제 2 제어방법을 실시하고 있을 때 냉동실(5)에 급속냉동의 지시가 오는 경우가 있다. 예를 들어, 제빙실(4)에서 제빙을 실시하는 경우나, 그밖에 냉동실(5)에 높은 온도의 식품을 넣은 경우 등이다.
이 경우에는 도 5에 도시한 바와 같이 2단압축 압축기(18)의 구동주파수를 최고의 주파수(예를 들어, 76㎐)로 하여 냉각능력을 최대로 하고, R팬(12) 및 F팬(16)을 최대회전수로 회전시키고, 또한 전자팽창밸브(26)를 교축 기미(氣味)로 함으로써 R에바(10)와 F에바(14)의 냉각능력이 최대가 된다. 이에 의해, 냉동실(5)과 냉장실(2)의 고내온도가 저하된다.
그리고, R에바센서(42)의 검지온도가 비빙결 온도대까지 내려가면, R팬(12)의 회전수를 최소로 한다. 한편, F팬(16)의 회전수는 계속해서 최대회전수를 유지하고, 전자팽창밸브(26)도 교축을 강하게 제어한다.
이에 의해, 냉장실(2)의 고내온도의 하강은 정지하고, 또한 R에바(10)에는 빙결이 일어나지 않으므로 높은 습도로 냉장실(2) 내부를 유지할 수 있고, 또한 R팬(12)을 최소로 회전시키고 있으므로 그 높은 습도의 냉기를 냉장실(2) 내부에 들여 보낼 수 있으므로 냉장실(2) 내부의 식품의 싱싱함을 유지할 수 있다. 한편, 냉동실(5)이나 제빙실(4) 내부는 계속 온도가 하강하게 된다.
그리고, 예를 들어 제빙센서(48)가 소정 온도까지 내려가면 제빙이 완성되었다고 하여 제 3 제어방법을 정지시킨다.
이상에 의해 냉장실(2)의 습도를 높게 유지하면서 냉동실(5)이나 제빙실(4)의 급속냉동을 실시할 수 있다.
(7). 제 4 제어방법
제 2 제어방법 및 제 3 제어방법에서는 주위온도가 소정 온도이상시에 실시하는 제어방법이었지만, 제 4 제어방법은 주위온도가 소정 온도(25℃ 이하)와 같이 겨울철 등에 실시하는 제어방법이다.
2단압축 압축기(18)의 선정을 실시하는 경우에는 주위온도가 25℃에서 구동 주파수가 25㎐(최소의 구동주파수)에서 운전율이 100%가 되는 것을 선정하고 있다.
이 때문에 겨울철 등과 같이 주위온도가 25℃ 이하인 경우에는 운전율이 저하된다. 특히, 냉장실(2)의 고내온도와 주위온도의 차의 감쇄율이 냉동실(5)의 내부보다 커지므로 운전율의 저하가 현저하다.
이 경우에, R팬(12)의 풍량으로 제어를 실시하지만, 최저의 풍량에 도달하면 R팬(12)이 정지하게 된다. 그렇게 하면 R에바(10)의 증발온도가 내려가므로, R에바(10)의 표면에 부착하고 있던 성에가 0℃ 이하가 되어 빙결을 일으킨다.
그래서, 제 4 제어방법에서는 냉동실(5)의 냉각을 신속하게 종료시키고 R에바(10)의 빙결을 방지하는 운전을 실현한다.
도 6은 제 4 제어방법을 도시한 타임차트이다.
우선, 구동주파수는 25㎐에서 최소의 구동주파수로 하고 전자팽창밸브(26)의 밸브회동을 약간 완화시켜 R팬(12)과 F팬(16)을 최소로 회전시킨다.
이에 의해, 냉장실(2)과 냉동실(5)의 고내온도가 저하된다.
R에바(10)의 온도가 비빙결 온도대까지 내려가면 R팬(12)을 정지시키고 F팬(16)은 계속 최소로 회전시킴과 동시에 전자팽창밸브(26)의 교축을 강하게 한다.
이에 의해, 냉장실(2)의 고내온도의 저하는 정지하여 상승하기 시작하게 되고, 한편 냉동실(5)의 고내온도는 계속 하강한다.
그리고, 냉동실(5)의 고내온도가 소정 온도까지 내려가면 F센서(40)가 그것을 검지하고, 2단압축 압축기(18)를 정지시키고 F팬(16)도 정지시킨다. 이에 의해, 냉동실(5)의 고내온도의 저하가 정지된다.
한편, R팬(12)을 통상의 회전수로 회전시킴과 동시에, 전자팽창밸브(26)를 완전개방함으로써 고온의 냉매가 R에바(10)에 흘러 들어가 성에제거를 실시할 수 있고, 그 성에제거를 실시한 높은 습도의 냉기가 통상의 회전수로 회전하고 있는 R팬(12)에 의해 고내에 보낼 수 있으므로, 냉장실(2)의 높은 습도를 유지하면서 냉동실(5)의 냉동능력을 증대시킬 수 있다.
(제 2 실시예)
도 7은 제 2 실시예의 냉동 사이클(22)의 구성도이다.
제 1 실시예의 냉동 사이클(22)과 본 실시예의 냉동 사이클(22)이 다른 점은 제 1 실시예에서의 전자팽창밸브(26)를 대신하여 캐피러리튜브(50)를 접속하고, 제 1 실시예에서의 캐피러리튜브(32)를 대신하여 전자팽창밸브(52)를 접속하는 것이다.
본 실시예에서도 전자팽창밸브(52)를 제어장치(20)에 의해 제어함으로써 제 1 실시예에서의 제 1 제어방법으로부터 제 4 제어방법을 실현할 수 있다.
특히 제 3 제어방법에서는 전자팽창밸브(52)를 교축함으로써 R에바(10)의 온도를 낮추지 않고 F에바(14)의 온도만을 저하시킬 수 있다.
(제 3 실시예)
도 8은 본 발명의 제 3 실시예의 냉동사이클(22)의 구성도이다.
본 실시예와 제 1 실시예의 다른 점은 캐피러리튜브(32)를 대신하여 전자팽창밸브(52)를 설치한 점이다.
상기 냉동사이클(22)에서도 제 1 실시예에서의 제 1 제어방법으로부터 제 4 제어방법을 실현할 수 있다.
이상에 의해, 본 발명이면 가변식 팽창밸브를 사용함으로써 냉장실용 증발기의 온도와 냉동실용 증발기의 온도를 개개로 제어할 수 있으므로, 냉장실의 고내온도나 냉동실의 고내온도를 목적의 온도에 따라서 제어할 수 있다.
특히, 냉동실용 증발기의 온도를 비빙결 온도대로 제어함으로써 냉동실용 증발기에 착상이나 착로가 발생하지 않고 냉동실에 고습의 냉기를 보낼 수 있다.

Claims (7)

  1. 능력 가변의 2단압축 압축기, 응축기, 냉장실용 증발기, 냉동실용 증발기, 기액분리수단, 제 1 교축수단, 제 2 교축수단을 포함하고,
    상기 2단압축 압축기의 고압측 배출구로부터 배출된 냉매가 상기 응축기, 상기 제 1 교축수단, 상기 냉장실용 증발기를 거쳐 상기 기액분리수단에 유입되고,
    이 상기 기액분리수단에서 분리된 가스냉매가 중간압 흡입 파이프를 거쳐 상기 2단압축 압축기의 중간압측 흡입구로부터 흡입되고,
    상기 기액분리수단에서 분리된 액냉매가 상기 제 2 교축수단, 상기 냉동실용 증발기, 저압 흡입 파이프를 거쳐 상기 2단압축 압축기의 저압측 흡입구로부터 흡입되도록 냉동 사이클을 구성하고,
    상기 냉장실용 증발기로부터의 냉기를 냉장실로 보내는 상기 냉장실용 송풍기와,
    상기 냉동실용 증발기로부터의 냉기를 냉동실로 보내는 상기 냉장실용 송풍기를 구비하는 상기 냉장고에 있어서,
    상기 제 1 교축수단이 팽창량을 가변 제어할 수 있는 가변식 팽창밸브이고,
    제어수단은
    상기 냉장실의 고내온도, 상기 냉동실의 고내온도, 상기 냉장실용 증발기의 온도, 상기 냉동실용 증발기의 온도를 검지하고, 그 검지온도에 기초하여 상기 2단압축 압축기의 능력, 또는 상기 제 1 교축수단의 팽창량을 제어하고 상기 냉장실의고내온도, 상기 냉동실의 고내온도, 상기 냉장실용 증발기의 온도, 상기 냉동실용 증발기의 온도를 소정 온도로 제어하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 교축수단은 팽창량을 가변 제어할 수 있는 가변식 팽창밸브인 것을 특징으로 하는 냉장고.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 교축수단을 제어하고 상기 냉장실용 증발기의 온도를 -2℃에서 2℃의 범위에 있는 비빙결 온도대로 제어하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  4. 능력 가변의 상기 2단압축 압축기, 응축기, 냉장실용 증발기, 냉동실용 증발기, 기액분리수단, 제 1 교축수단, 제 2 교축수단을 포함하고,
    상기 2단압축 압축기의 고압측 배출구로부터 배출된 냉매가, 상기 응축기, 상기 제 1 교축수단, 상기 냉장실용 증발기를 거쳐 상기 기액분리수단에 유입되고,
    이 상기 기액분리수단에서 분리된 가스냉매가 중간압 흡입 파이프를 거쳐 상기 2단압축 압축기의 중간압측 흡입구로부터 흡입되고,
    상기 기액분리수단에서 분리된 액냉매가, 상기 제 2 교축수단, 상기 냉동실용 증발기, 저압 흡입 파이프를 거쳐 상기 2단압축 압축기의 저압측 흡입구로부터 흡입되도록 냉동 사이클을 구성하고,
    상기 냉장실용 증발기로부터의 냉기를 상기 냉장실로 보내는 상기 냉장실용 송풍기와,
    상기 냉동실용 증발기로부터의 냉기를 상기 냉동실로 보내는 상기 냉장실용 송풍기를 구비하는 냉장고에 있어서,
    상기 제 1 교축수단은 팽창량을 가변 제어할 수 있는 가변식 팽창밸브이고,
    제어수단은
    상기 냉장실의 고내온도, 상기 냉동실의 고내온도, 상기 냉장실용 증발기의 온도, 상기 냉동실용 증발기의 온도를 검지하고, 그 검지온도에 기초하여 상기 2단압축 압축기의 능력 또는 상기 제 1 교축수단의 팽창량을 제어하고, 상기 냉장실의 고내온도, 상기 냉동실의 고내온도, 상기 냉장실용 증발기의 온도, 상기 냉동실용 증발기의 온도를 소정 온도로 제어하고, 또한 상기 제 1 교축수단을 제어하고, 상기 냉장실용 증발기의 온도를 -2℃에서 2℃의 범위에 있는 비빙결 온도대로 제어하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 냉장고가 설치되어 있는 주위온도를 온도센서에 의해 검지하고, 상기 검지한 주위온도가 소정 온도보다 높을 때에 상기 제어수단은,
    상기 제 1 교축수단을 제어하고 상기 냉장실용 증발기의 온도를 비빙결 온도대 중에서 가장 낮은 비빙결 한계온도까지 낮추는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 냉동실을 급속 냉동온도까지 냉동할 때 상기 제어수단은
    상기 2단압축 압축기의 능력을 높인 상태에서 상기 냉장실용 송풍기를 통상 회전수보다 높은 회전수로 회전시키고, 상기 냉동실용 송풍기를 통상 회전수보다 높은 회전수로 회전시키고, 또한 상기 제 1 교축수단을 교축하여 상기 냉장실용 증발기의 온도를 비빙결 온도대까지 낮추고
    상기 냉장실용 증발기의 온도가 비빙결 온도대까지 내려가면 상기 2단압축 압축기의 능력을 높인 상태에서, 상기 냉장실용 송풍기를 통상 회전수보다 낮은 회전수로 회전시키고 상기 냉동실용 송풍기를 통상 회전수보다 높은 회전수로 회전시키고, 또한 상기 제 1 교축수단을 교축하여 상기 냉동실용 증발기의 온도를 급속 냉동온도까지 낮추고 상기 냉장실용 증발기의 온도를 높이는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  7. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    냉장고가 설치되어 있는 주위온도를 온도센서에 의해 검지하고 상기 검지한 주위온도가 소정 온도보다 낮을 때에 상기 제어수단은
    상기 2단압축 압축기의 능력을 낮춘 상태에서 상기 냉장실용 송풍기를 통상의 회전수보다 낮은 회전수로 회전시키고, 상기 냉동실용 송풍기를 통상 회전수보다 낮은 회전수로 회전시키고, 또한 상기 제 1 교축수단을 제어하고 상기 냉장실용 증발기의 온도를 비빙결 온도대까지 낮추고,
    상기 냉장실용 증발기의 온도가 비빙결 온도대까지 내려가면 상기 냉장실용 송풍기를 정지시키고, 상기 냉동실용 송풍기를 통상의 회전수보다 낮은 회전수로 회전시키며, 또한 상기 제 1 교축수단을 교축하여 상기 냉동실용 증발기의 온도를 냉동용 규정온도까지 낮추고,
    상기 냉동실용 증발기의 온도가 냉동용 규정온도까지 내려가면, 상기 냉장실용 송풍기를 통상의 회전수로 회전시키고 상기 냉동실용 송풍기를 정지시키고, 상기 제 1 교축수단을 완전개방하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
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