KR20210089532A

KR20210089532A - 냉장고

Info

Publication number: KR20210089532A
Application number: KR1020200002782A
Authority: KR
Inventors: 전재욱; 김영훈; 김진환; 전용덕; 지영걸
Original assignee: 주식회사 위니아전자
Priority date: 2020-01-08
Filing date: 2020-01-08
Publication date: 2021-07-16

Abstract

본 발명은 사방밸브를 이용하여 증발기를 직렬 또는 병렬로 연결 및 제어함으로써 냉동기 사이클 내의 냉매를 효율적으로 분배할 수 있는 냉장고에 관한 것이다.

Description

냉장고 {REFRIGERATOR}

일반적으로 냉장고에서 압축기와 응축기를 순서대로 통과한 냉매는 증발기로 유입되어, 상기 증발기와 연결된 저장실의 온도를 낮추는 데 이용된다.

냉장고에 둘 이상의 저장실이 형성될 경우 상기 냉매가 상기 증발기로 유입되는 유로와, 상기 증발기에서 토출되는 유로의 구성에 따라 상기 냉장고의 냉각 제어 방법이 달라진다.

'한국공개특허공보 제10-2011-0081562호'의 냉장고는 스텝밸브를 통과한 냉매를 제1,2,3증발기로 각각 유입시키는 제1,2,3유로가 서로 병렬로 구성되고, 상기 제1,2,3증발기에서 토출된 냉매를 압축기로 유입시키는 흡입관에 각각 연결되는 제1,2,3연결관이 서로 병렬로 구성된다.

위와 같이 유입유로와 토출유로를 병렬로 구성할 경우, 스텝밸브를 제어하여 각각의 증발기를 별도로 제어할 수 있다는 장점이 있으나, 부하변동이 큰 실사용 조건이나 비정상적인 운전 조건에서 적절하게 냉매를 분배하기 어려울 수 있다는 문제가 있다.

이와 달리 유입유로와 토출유로를 직렬로 구성할 경우, 부하가 다른 각각의 저장공간을 최적의 상태로 운전하기 곤란하다는 문제가 있다.

다른 한편, 일반적으로 냉장고는 도어에 의해 개폐되는 저장실에 식품을 냉장 또는 냉동 상태로 보관하기 위한 가전기기로서, 통상적으로 식품을 저온의 냉장상태로 보관하기 위한 냉장실과 식품을 얼려서 냉동상태로 보관하기 위한 냉동실을 구비한다.

또한, 냉장고에는 사용자의 편의를 위해 얼음을 생성하여 저장하는 제빙실이 추가적으로 구성될 수 있고, 사용자가 제빙실에 저장된 얼음을 외부로 취출할 수 있도록 디스펜서가 마련될 수 있다.

최근에 출시되는 냉장고는 냉동실보다 비교적 자주 사용하는 냉장실을 본체의 상부에 제공하고, 상대적으로 냉장실보다 덜 사용하는 냉동실을 본체의 하부에 제공하는 추세이며, 특히, 최근에는 본체의 좌우측에 각각 힌지결합되어 좌우로 나란히 배치된 두 개의 회동형 도어에 의해 냉장실이 개폐되고, 슬라이딩 가능하게 설치된 서랍형 도어에 의해 냉동실이 개폐되는 프렌치도어 타입의 냉장고가 각광받고 있다.

이러한 냉장고는 본체와 제빙실을 형성하는 제빙실벽에 단열재가 마련되는데, 이와 관련된 종래기술로서 '한국등록특허공보 제10-0531298호'에 게재된 것이 있다.

한국공개특허공보 제10-2011-0081562호 한국등록특허공보 제10-0531298호

본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 냉장실, 제빙실 및 냉동실을 서로 직렬 및 병렬로 연결하여 냉매를 효율적으로 분배할 수 있는 냉장고를 제공하는 데 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 냉장고는 냉장실, 냉동실 및 제빙실을 포함하는 본체와, 상기 냉장실, 제빙실 및 냉동실과 열교환하는 냉장실 증발기, 제빙실 증발기 및 냉동실 증발기를 포함하되, 상기 냉장실 증발기, 제빙실 증발기 및 냉동실 증발기는 냉매공급유로를 통해 병렬로 연결되고, 상기 냉장실 증발기, 제빙실 증발기 및 냉동실 증발기는 냉매토출유로를 통해 직렬로 연결된다.

상기 냉매공급유로에 냉매를 분배하는 사방밸브를 더 포함할 수 있다.

상기 사방밸브를 조절하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

상기 냉장실, 제빙실 및 냉동실은 각각 상기 제어부로 신호를 보내는 센서를 더 포함하고, 상기 센서의 온/오프에 따라 상기 냉장실, 제빙실 및 냉동실에 독립적으로 냉매가 공급될 수 있다.

상기 직렬식 냉매토출유로는 상기 냉장실 증발기, 상기 제빙실 증발기, 상기 냉동실 증발기 순서대로 연결될 수 있다.

상기 제빙실이 과냉된 경우, 상기 제빙실을 냉각하고 남은 냉기가 상기 냉동실로 분배될 수 있다.

저장공간이 마련되고, 단열재수용공간이 마련되는 구획부를 포함하는 내부케이스 및 상기 단열재수용공간과 연통되는 공간부가 마련되도록 상기 내부케이스의 둘레에 구비되는 외부케이스를 더 포함하되, 상기 저장공간은 상기 내부케이스에 형성된 상기 구획부에 의해 상기 냉장실 및 상기 제빙실로 구획되고, 상기 본체에 주입되는 상기 단열재는 상기 공간부와 상기 단열재수용공간으로 주입되어 일체발포됨에 따라 상기 냉장실 및 상기 제빙실이 동시에 서로 독립적인 단열공간으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 내부케이스는 상기 냉장실과 상기 냉동실을 구획되도록 단열재수용공간이 마련되는 격벽을 포함하고, 상기 격벽은 상기 본체에 주입되는 상기 단열재가 주입되어 일체발포됨에 따라 상기 냉장실, 상기 냉동실 및 상기 제빙실이 동시에 서로 독립적인 단열공간으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 격벽은 별도의 단열재에 의해 상기 냉장실 및 상기 냉동실을 구획하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

각 증발기에 냉매가 유입되는 냉매공급유로를 병렬로 구성함으로써, 부하가 다른 각 증발기를 별도로 제어함으로써 운전 효율을 향상시킬 수 있다.

각 증발기에서 냉매가 토출되는 냉매토출유로를 직렬로 구성함으로써, 다양한 운전 조건을 만족시킬 수 있다.

각 증발기를 냉장실용 증발기, 제빙실용 증발기, 냉동실용 증발기 순으로 설치함으로써, 냉장실의 과냉을 막을 수 있다.

냉장실, 냉동실 및 제빙실이 발포에 의해 동시에 독립 공간으로 형성됨으로써, 제조 공수가 매우 적어 생산성 및 내구성이 향상된다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 냉장고의 사시도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 냉장고의 냉동 사이클 구성도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 냉장고의 냉동 사이클 구성도(냉장실 증발기에 냉매 유입).
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 냉장고의 냉동 사이클 구성도(제빙실 증발기에 냉매 유입).
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 냉장고의 냉동 사이클 구성도(냉동실 증발기에 냉매 유입).
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 냉장고의 냉동 사이클 구성도(냉장실,제빙실,냉동실 증발기에 냉매 유입).
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 냉장고의 냉동 사이클 구성도(냉장실,냉동실 증발기에 냉매 유입).
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 냉장고의 형성 과정을 개략적으로 도시한 정면도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

여기서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다.

명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것을 아니다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 바람직한 실시예의 본체(10)는 3개의 저장실로 구성된다.

상기 저장실은 냉장실(11)과, 제빙실(13)과, 냉동실(15)로 구비된다.

본체(10)의 하부에는 냉동실(15)이 구비되고, 본체(10)의 상부에는 냉장실(11)과 제빙실(13)이 구비된다.

도 8에 도시한 바와 같이, 본체(10)는 단열재수용공간이 마련되는 구획부를 포함하는 내부케이스와, 상기 단열재수용공간과 연통되는 공간부가 마련되도록 상기 내부케이스의 둘레에 구비되는 외부케이스를 포함하되, 상기 저장공간은 상기 내부케이스에 형성된 상기 구획부에 의해 냉장실(11) 및 제빙실(13)로 구획되고, 본체(10)에 주입되는 상기 단열재는 상기 공간부와 상기 단열재수용공간으로 주입되어 일체발포됨에 따라 냉장실(11) 및 제빙실(13)이 동시에 서로 독립적인 단열공간으로 형성된다.

상술한 바와 달리 상기 저장공간은 냉장실(11), 냉동실(15) 및 제빙실(13)로 구획될 수 있고, 본체(10)에 주입되는 상기 단열재는 상기 공간부와 상기 단열재수용공간으로 주입되어 일체발포됨에 따라 냉장실(11), 냉동실(15) 및 제빙실(13)이 동시에 서로 독립적인 단열공간으로 형성될 수 있다.

이 때, 상기 격벽 또는 상기 구획부는 상기 내부케이스와 일체로 형성되거나 별도로 형성되어 결합될 수 있으며, 상기 격벽은 별도의 단열재에 의해 상기 냉장실 및 상기 냉동실을 구획할 수 있다.

이로 인해 냉장실(11), 제빙실(13) 및 냉동실(15)은 서로 단열되어 각 상기 저장실을 독립적으로 냉각할 수 있다.

이로 인해 냉장실(11), 냉동실(15) 및 제빙실(13)은 서로 단열되어 각 상기 저장실을 독립적으로 냉각할 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본체(10)의 냉동 사이클은 냉매를 고온 고압으로 압축하는 압축기(200)와, 압축기(200)에서 제1유로(201)를 통해 유입되는 냉매를 액체 상태로 응축시키는 응축기(300)와, 응축기(300)에서 제2유로(301)를 통해 유입되는 냉매의 수분을 제거하는 드라이어(400)와, 드라이어(400)에서 제3유로(401)를 통해 유입되는 냉매를 각 냉매공급유로에 분배하는 사방밸브(100)와, 상기 냉매공급유로를 통해 유입되는 냉매를 증발시켜 각 상기 저장실의 온도를 낮추는 증발기를 포함한다.

상기 증발기는 냉장실(11)과 열교환하는 냉장실 증발기(110)와, 제빙실(13)과 열교환하는 제빙실 증발기(130)와, 냉동실(15)과 열교환하는 냉동실 증발기(150)를 포함한다.

제빙실 증발기(130)는 제빙실(13)을 냉각시키는 냉각 유닛(미도시)에 포함된다.

상기 냉각 유닛은 원심팬(미도시) 및 제빙실 증발기(130)를 포함한다.

사방밸브(100)는 제어부(미도시)에 의해 상기 냉매공급유로에 흐르는 냉매의 방향을 조절한다.

냉장실(11), 제빙실(13), 냉동실(15)에는 각각 센서(미도시)가 설치되어 있고, 설정된 온도에 따라 상기 센서의 온/오프 상태가 결정된다.

상기 센서는 상기 제어부에 신호를 보내 상기 사방밸브(100)가 상기 신호에 따라 알맞게 작동되게 한다.

상기 증발기에서 토출되는 냉매는 각 냉매토출유로를 통해 제빙실 증발기(130), 냉동실 증발기(150) 또는 압축기(200)로 유입된다.

상기 냉매공급유로는 일측이 사방밸브(100)와 연결되고 타측이 냉장실 증발기(110)의 유입구와 연결되는 제1공급유로(101)와, 일측이 사방밸브(100)와 연결되고 타측이 제빙실 증발기(130)의 유입구와 연결되는 제2공급유로(102)와, 일측이 사방밸브(100)와 연결되고 타측이 냉동실 증발기(150)의 유입구에 연결되는 제3공급유로(103)를 포함한다.

즉, 제1공급유로(101)와, 제2공급유로(102)와, 제3공급유로(103)에 의해 냉장실 증발기(110)와, 제빙실 증발기(130)와, 냉동실 증발기(150)는 서로 병렬로 연결된다.

이로 인해 냉장실(11)과 제빙실(13)과 냉동실(15)에 걸리는 부하에 따라 효율적으로 냉장실 증발기(110)와 제빙실 증발기(130)와 냉동실 증발기(150)에 각각 냉매를 배분할 수 있다.

상기 냉매토출유로는 일측이 냉장실 증발기(110)의 토출구와 연결되고 타측이 제빙실 증발기(130)의 유입구와 연결되는 제1토출유로(111)와, 일측이 제빙실 증발기(130)의 토출구와 연결되고 타측이 냉동실 증발기(150)의 유입구와 연결되는 제2토출유로(131)와, 일측이 냉동실 증발기(150)의 토출구와 연결되고 타측이 압축기(200)와 연결되는 제3토출유로(151)를 포함한다.

즉, 제1토출유로(111)와 제2토출유로(131)와 제3토출유로(151)에 의해 냉장실 증발기(110)와, 제빙실 증발기(130)와, 냉동실 증발기(150)는 서로 직렬로 연결된다.

제빙실 증발기(130)로 냉매를 유입하는 제2공급유로(102)와 제1토출유로(111)는 서로 연결되지 않는다. 즉, 제2공급유로(102)에서 토출되는 냉매와 제1토출유로(111)에서 토출되는 냉매는 독립적으로 제빙실 증발기(130)에 유입된다.

냉동실 증발기(150)에 냉매를 유입하는 제3공급유로(103)와 제2토출유로(131)는 서로 연결되지 않는다. 즉, 제3공급유로(103)에서 토출되는 냉매와 제2토출유로(131)에서 토출되는 냉매는 독립적으로 냉동실 증발기(150)에 유입된다.

즉, 냉장실 증발기(110)와 제빙실 증발기(130)와 냉동실 증발기(150)는 서로 병렬 및 직렬로 연결된다.

이하에서는 각 실시예에 따른 본 발명의 냉동 사이클에 대해 서술하기로 한다.

본 발명의 바람직한 실시예는 도 3 내지 도 7에 도시되어 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 냉장실(11)의 센서에 의해 냉장실(11)의 온도를 낮추라는 신호가 상기 제어부에 입력되면, 상기 제어부는 사방밸브(100)를 이용하여 제1공급유로(101)에만 냉매를 공급한다.

상기 냉매는 제1공급유로(101)를 통해 냉장실 증발기(110)에 유입되어 냉장실(11)의 온도를 낮추고, 제1토출유로(111), 제빙실 증발기(130), 제2토출유로(131), 냉동실 증발기(150), 제3토출유로(151)를 순서대로 통해 압축기(200)로 유입된다.

냉장실 증발기(110)에 과한 냉매가 흐르더라도, 상기 냉매가 제빙실 증발기(130) 및 냉동실 증발기(150)에 유입되므로 압축기(200)의 제상 신뢰성이 확보된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 제빙실(13)의 센서에 의해 제빙실(13)의 온도를 낮추라는 신호가 상기 제어부에 입력되면, 상기 제어부는 사방밸브(100)를 이용하여 제2공급유로(102)에만 냉매를 공급한다.

상기 냉매는 제2공급유로(102)를 통해 제빙실 증발기(130)에 유입되어 제빙실(13)의 온도를 낮추고, 제2토출유로(131), 냉동실 증발기(150), 제3토출유로(151)를 순서대로 통해 압축기(200)로 유입된다.

제빙실 증발기(130)에 과한 냉매가 흐르더라도, 상기 냉매가 냉장실 증발기(110)로 유입되지 않고, 냉동실 증발기(150)에만 유입되므로 냉장실(11)이 과냉되지 않고 압축기(200)의 제상 신뢰성이 확보된다.

도 5에 도시된 바와 같이, 냉동실(15)의 센서에 의해 냉동실(15)의 온도를 낮추라는 신호가 상기 제어부에 입력되면, 상기 제어부는 사방밸브(100)를 이용하여 제3공급유로(103)에만 냉매를 공급한다.

상기 냉매는 제3공급유로(103)를 통해 냉동실 증발기(150)에 유입되어 냉동실(15)의 온도를 낮추고, 제3토출유로(151)를 통해 압축기(200)로 유입된다.

도 6에 도시된 바와 같이, 냉장실(11), 제빙실(13) 및 냉동실(15)의 각 센서에 의해 각 저장실의 온도를 낮추라는 신호가 상기 제어부에 입력되면, 상기 제어부는 사방밸브(100)를 이용하여 제1공급유로(101), 제2공급유로(102) 및 제3공급유로(103)에 냉매를 공급한다.

상기 냉매는 각 공급유로를 통해 각 증발기에 유입되고, 각 저장실을 냉각시킨 다음 각 배출유로를 통해 각 증발기에서 배출되어 결과적으로 압축기(200)로 유입된다.

냉장실 증발기(110), 제빙실 증발기(130) 및 냉동실 증발기(150)에 동시에 냉매를 유입할 수 있으므로, 빠른 시간 내에 각 저장실을 원하는 온도로 맞출 수 있다.

도 7에 도시된 바와 같이, 냉장실(11) 및 냉동실(15)의 각 센서에 의해 냉장실(11)과 냉동실(15)의 온도를 낮추라는 신호가 상기 제어부에 입력되면, 상기 제어부는 사방밸브(100)를 이용하여 제1공급유로(101) 및 제3공급유로(103)에 냉매를 공급한다.

상기 냉매는 제1공급유로(101)와 제3공급유로(103)를 통해 각각 냉장실 증발기(110)와 냉동실 증발기(150)에 유입된다.

냉장실 증발기(110)에 유입된 냉매는 제1토출유로(111), 제빙실 증발기(130), 제2토출유로(131), 냉동실 증발기(150), 제3토출유로(151)를 순서대로 통해 압축기(200)로 유입된다.

냉동실 증발기(150)에 유입된 냉매는 제3토출유로(151)를 통해 압축기(200)로 유입된다.

상술한 바와 달리, 냉장실(11)과 제빙실(13)을 동시에 냉각하거나, 제빙실(13)과 냉동실(15)을 동시에 냉각할 수도 있다.

즉, 본 발명의 본체(10)는 냉장실 증발기(110), 제빙실 증발기(130), 냉동실 증발기(150) 중 1개 내지 3개의 증발기에 냉매를 공급함으로써 본체(10)의 상태에 따라 가장 효율적인 방법으로 본체(10) 내부의 저장실을 냉각할 수 있다.

상기 서술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 당업자는 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다.

10: 본체
11: 냉장실
13: 제빙실
15: 냉동실
100: 사방밸브
101: 제1공급유로
102: 제2공급유로
103: 제3공급유로
110: 냉장실 증발기
111: 제1토출유로
130: 제빙실 증발기
131: 제2토출유로
150: 냉동실 증발기
151: 제3토출유로
200: 압축기
201: 제1유로
300: 응축기
301: 제2유로
400: 드라이어
401: 제3유로

Claims

냉장실, 냉동실 및 제빙실을 포함하는 본체와,
상기 냉장실, 제빙실 및 냉동실과 열교환하는 냉장실 증발기, 제빙실 증발기 및 냉동실 증발기를 포함하되,
상기 냉장실 증발기, 제빙실 증발기 및 냉동실 증발기는 냉매공급유로를 통해 병렬로 연결되고,
상기 냉장실 증발기, 제빙실 증발기 및 냉동실 증발기는 냉매토출유로를 통해 직렬로 연결되는 냉장고.
청구항 1에 있어서,
상기 냉매공급유로에 냉매를 분배하는 사방밸브를 더 포함하는 냉장고.
청구항 2에 있어서,
상기 사방밸브를 조절하는 제어부를 더 포함하는 냉장고.
청구항 3항에 있어서,
상기 냉장실, 제빙실 및 냉동실은 각각 상기 제어부로 신호를 보내는 센서를 더 포함하고,
상기 센서의 온/오프에 따라 상기 냉장실, 제빙실 및 냉동실에 독립적으로 냉매가 공급되는 냉장고.
청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 직렬식 냉매토출유로는 상기 냉장실 증발기, 상기 제빙실 증발기, 상기 냉동실 증발기 순서대로 연결되는 냉장고.
청구항 5에 있어서,
상기 제빙실이 과냉된 경우, 상기 제빙실을 냉각하고 남은 냉기가 상기 냉동실로 분배되는 냉장고.
청구항 1에 있어서,
저장공간이 마련되고, 단열재수용공간이 마련되는 구획부를 포함하는 내부케이스; 및
상기 단열재수용공간과 연통되는 공간부가 마련되도록 상기 내부케이스의 둘레에 구비되는 외부케이스;를 더 포함하되,
상기 저장공간은 상기 내부케이스에 형성된 상기 구획부에 의해 상기 냉장실 및 상기 제빙실로 구획되고,
상기 본체에 주입되는 상기 단열재는 상기 공간부와 상기 단열재수용공간으로 주입되어 일체발포됨에 따라 상기 냉장실 및 상기 제빙실이 동시에 서로 독립적인 단열공간으로 형성되는 것을 특징으로 하는 냉장고.
청구항 7에 있어서,
상기 내부케이스는 상기 냉장실과 상기 냉동실을 구획되도록 단열재수용공간이 마련되는 격벽을 포함하고,
상기 격벽은 상기 본체에 주입되는 상기 단열재가 주입되어 일체발포됨에 따라 상기 냉장실, 상기 냉동실 및 상기 제빙실이 동시에 서로 독립적인 단열공간으로 형성되는 것을 특징으로 하는 냉장고.
청구항 8에 있어서,
상기 격벽은 별도의 단열재에 의해 상기 냉장실 및 상기 냉동실을 구획하는 것을 특징으로 하는 냉장고.