KR0160431B1 - 냉각능력 가변 냉장고 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉각능력 가변 냉장고에 관한 것으로, 그 목적은 수납되는 식품에 의한 냉각부하에 따라 냉기의 생성을 가변할 수 있도록 하여 저장식품의 신선도를 향상시킬 수 있도록 하는 것이다.

본 발명에 따른 냉각능력 가변 냉장고는, 냉매를 압축하는 압축기(21), 상기 압축기에서 압축된 냉매를 응축하는 응축기(22), 상기 응축기에서 응축된 냉매를 증발시켜 냉기를 생성하는 증발기(23), 상기 압축기, 상기 응축기, 상기 증발기를 순차적으로 연결하여 폐회로를 형성하도록 하는 냉매관(25)을 포함하여 상기 증발기에서 생성된 냉기를 이용하여 냉동 또는 냉장식품을 저장하는 냉장고에 있어서, 상기 응축기와 상기 증발기 사이의 냉매관에는 상기 증발기에 직렬로 연통된 보조증발기(27)가 마련되고, 그 일단은 상기 응축기와 상기 보조증발기사이의 상기 냉매관에서 분기되어 그 타단이 상기 증발기에 연결된 바이패스관(26)이 마련되며, 상기 바이패스관의 분기부위에는 상기 응축기와 상기 바이패스관 또는 상기 응축기와 상기 보조증발기를 선택적으로 개폐하는 밸브(28)가 마련된 것을 특징으로 하는 구성이다.

Description

냉각능력 가변 냉장고

제1도는 일반적인 냉장고의 냉동싸이클을 보인 도면이다.

제2도는 본 발명에 따른 냉동싸이클이 채용된 냉장고를 보인 도면이다.

제3도는 본 발명에 따른 냉동싸이클의 구성을 보인 도면이다.

제4도는 제3도에 대향하는 도면으로서 본 발명의 다른 실시예를 보인 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 캐비닛 21 : 압축기

22 : 응축기 23 : 증발기

24 : 모세관 25 : 냉매관

26 : 바이채스괌 27 : 보조증발기

28 : 밸브

본 발명은 냉장고에 관한 것으로, 특히 냉기가 생성되는 증발기를 두개 설치하고 냉동부하에 따라 냉매의 흐름으로 조작하여 단위시간에 생성되는 냉기의 양을 조절할 수 있도록 한 냉각능력 가변 냉장고에 관한 것이다.

일반적으로 냉장고는 냉동싸이클이 수행되어 발생된 냉기를 이용하여 그 내부를 냉각시켜 식품을 냉동 또는 냉장상태로 저장하는 것이다. 제1도는 이러한 냉장고의 냉동싸이클을 보인 도면이다. 이에 도시한 바와 같이, 냉매를 압축하는 압축기(1), 압축된 냉매를 응축시키는 응축기(2) 및 응축된 냉매를 증발시켜 냉기를 생성하는 증발기(3)가 냉매관(4)에 의하여 순차적으로 연결설치된다. 이때 응축기(2)와 증발기(3)사이에는 증발기(3)로 유입되는 냉매의 양을 제한하여 필요한 증발압을 유지시키기 위한 모세관(5)이 설치되며, 증발기(3)에서 생성된 냉기는 팬(미도시)에 의하여 강제순환하여 냉장고의 내부를 냉각시킨다.

그러나 종래의 냉동싸이클은 작동시 동일한 양의 냉기를 생성하기 때문에 냉장고의 냉각부하가 증가하였을 때 이를 해소하는데 긴 시간이 필요하여 저장식품의 신선도가 저하될 염려가 있다. 즉, 냉장고에 많은 양의 식품이나 상대적으로 고온인 식품이 수납되어 내부온도가 상승되었을때 이를 하강시키기 위해서는 많은 양의 냉기를 필요로 하나 증발기에서 생성되는 냉기의 양은 일정하여 온도를 냉장이나 냉동에 알맞는 온도로 하강시키기 위한 시간이 길어져 저장식품의 신선도에 해를 끼치는 문제가 있었다. 그리고 냉각부하에 따라 냉매의 열교환향이 달라져 증발기출구측의 냉매온도가 변하기 때문에 증발기의 열교환성능이 저하되는 문제가 있었다.

따라서 본 고안은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 고안의 목적은 수납되는 식품에 의한 냉각부하에 따라 냉기의 생성을 가변할 수 있도록 하여 저장식품의 신선도를 향상시킬 수 있도록 하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 냉각능력 가변 냉장고는, 냉매를 압축하는 압축기, 상기 압축기에서 압축된 냉매를 응축하는 응축기, 상기 응축기에서 응축된 냉매를 증발시켜 냉기를 생성하는 증발기, 상기 압축기, 상기 응축기, 상기 증발기를 순차적으로 연결하여 폐회로를 형성하도록 하는 냉매관을 포함하여 상기 증발기에서 생성된 냉기를 이용하여 냉동 또는 냉장식품을 저장하는 냉장고에 있어서, 상기 응축기와 상기 증발기사이의 냉매관에는 상기 증발기에 직렬로 연통된 보조증발기가 마련되고, 그 일단은 상기 응축기와 상기 보조 증발기사이의 상기 냉매관에서 분기되어 그 타단이 상기 증발기에 연결된 바이패스관이 마련되며, 상기 바이패스관의 분기 부위에는 상기 응축기와 상기 바이패스관 또는 상기 응축기와 상기 보조증발기를 선택적으로 개폐하는 밸브가 마련된 것을 특징으로 하는 구성이다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하겠다.

제2도는 본 발명에 따른 냉동싸이클이 채용된 냉장고의 내부구성을 보인 단면도이다. 이에 도시한 바와 같이, 냉장고의 몸체를 이루는 캐비닛(10)의 내부는 중간격(11)에 의하여 상하로 구획된 냉동실(12)과 냉장실(13)이 설치되고, 냉동실(12)과 냉장실(13)의 전면에는 도어(14)가 설치되어 이들을 개폐할 수 있도록 한다.

그리고 냉동실(12)의 후방과 냉장실(13)의 하후방에 마련된 기계실(15)에는 냉동싸이클을 이루는 부품들이 배치되는데, 이를 제3도를 참조하여 설명하겠다. 이에 도시한 바와 같이, 냉매를 압축하는 압축기(21)와 압축기(21)에서 고온압축된 냉매를 냉각시켜 응축시키는 응축기(22)와 응축된 냉매를 증발시켜 냉기를 생성하는 증발기(23)가 냉매관(25)에 의하여 폐회로를 구성하여 냉매가 상기의 부품을 순차적으로 순환하여 냉기를 생성하도록 한다. 이때 응축기(22)와 증발기(23)사이에는 모세관(24)이 설치되어 냉매의 흐름을 제한하여 증발기(23)의 증발압을 유지시킨다.

한편 모세관(24)과 증발기(23)사이의 냉매관(25)에는 보조증발기(27)가 증발기(23)와 직렬로 설치되어 냉각부하가 증가하였을때 단위시간에 많은량의 냉기를 생산할 수 있도록 하며, 보조증발기(27)의 전방에는 평상시 냉매를 보조증발기(27)를 거치지 않고 증발기(23)로 직접 안내하는 바이패스관(26)이 설치된다. 이때 바이패스관(26)의 분기 부위에는 밸브(28)가 설치되어 냉각부하에 따라 냉매가 보조증발기(27)를 통과하도록 하거나 보조증발기(27)를 통과하지 않고 곧바로 증발기(23)로 통과하도록 한다.

이때 보조증발기(27)의 용량은 증발기(23)의 용량보다 작게 설치되며, 압축기(21)는 냉매의 유동경로에 따라 냉매의 압축량을 조절할 수 있는 인버터 압축기가 설치되는 것이 바람직하다.

그리고 제4도는 본 발명의 다른 실시예를 도시한 것이다. 이에 도시한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에서는 모세관(24)을 바이패스관(26)의 분기 부위 후방부에 각각 설치하여 냉매의 증발량에 상응하게 냉매의 압력을 강하하도록 하였다. 즉, 냉매관(25)에 보조증발기(27)와 증발기(23)에 상응하는 용량을 갖는 주 모세관(24a)이 설치되고, 바이패스관(26)에는 증발기(23)에 상응하는 용량을 갖는 보조모세관(24b)이 설치되어 보조증발기(27)와 증발기(23)의 증발압을 유지시키도록 한다.

미설명 부호 16은 생성된 냉기를 냉동실(12)과 냉장실(13)로 강제순환시키는 팬이다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 냉각능력 가변 냉장고의 작용과 그에 따른 효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저 평상시의 냉각에 관하여 설명하겠다. 이때에는 밸브(28)는 응축기(22)와 보조증발기(27)사이의 냉매관(25)을 폐쇄하고 응축기(22)와 바이패스관(26)을 연통한 상태이다. 이 상태에서 압축기(21)에서 압축된 냉매는 응축기(22)로 이동하여 응축된다. 응축된 냉매는 모세관(24)을 통과하면서 압력이 강하된 채로 바이패스관(26)을 거쳐 증발기(23)로 유입된후 증발하여 냉기를 생성한다. 생성된 냉기는 팬(16)에 의하여 냉동실(12)과 냉장실(13)를 강제순환하여 냉동실(12)과 냉장실(13)을 냉가동 또는 냉장에 알맞은 온도로 유지시킨다.

한편 냉장실(13)이나 냉동실(12)에 많은양의 식품이 수납되거나 상대적으로 고온인 식품이 수납되어 냉각부하가 증가되었을때를 설명하겠다. 이때에는 밸브(28)가 응축기(22)와 보조증발기(27)를 연통시킨 상태이다. 이상태에서 압축기(21)에서 압축된 냉매는 응축로 이동하여 응축된다. 응축된 냉매는 모세관(24)을 통과하면서 압력이 강하된채로 보조증발기(27)에 유입되어 일차 증발하여 냉기를 생성한 후, 증발기(23)로 이동하여 이차 증발하여 냉기를 생성하여 많은 양의 냉기를 생성하게 되는 것이다. 이때 압축기(21)는 냉매의 압축량을 증가시킴으로써 증발기(23) 출구측의 냉매가 과열도를 억제하여 증발기(23)의 효율을 상승시킨다.

한편 본 발명의 다른 실시예의 특징적 작동을 설명하면, 다른 실시예에서는 냉매가 증발기(23)에서만 증발하는가 혹은 보조증발기(27)와 증발기(23)에서 증발하는가에 따라 냉매의 압력을 적절하게 조절하여 증발효율을 높이게 된다.

이상에서 상세하게 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 냉각능력 가변 냉장고는 냉각부하에 따라 생성되는 냉기를 조절할 수 있도록 함으로써 냉장실이나 냉동실에 많은양의 식품이나 상대적으로 고온인 식품이 수납되어 냉장실이나 냉동실의 온도가 상승하였을 경우에 많은량의 냉기를 생성하도록 하여 상승된 온도를 빠른 시간내에 낮춰 온도변화를 줄임으로써 수납된 식품의 변질을 방지할 수 있는 이점이 있다.

또한 냉매의 증발량에 따라 냉매의 압력강하가 조절되도록 함으로써 증발기의 증발효율을 향상시킴으로써 냉장고전체의 운전효율을 향상하는 이점이 있다.

Claims (5)

1. 냉매를 압축하는 압축기, 상기 압축기에서 압축된 냉매를 응축하는 응축기, 상기 응축기에서 응축된 냉매를 증발시켜 냉기를 생성하는 증발기, 상기 압축기, 상기 응축기, 상기 증발기를 순차적으로 연결하여 폐회로를 형성하도록 하는 냉매관을 포함하여 상기 증발기에서 생성된 냉기를 이용하여 냉동 또는 냉장식품을 저장하는 냉장고에 있어서, 상기 응축기와 상기 증발기사이의 냉매관에는 상기 증발기에 직렬로 연통된 보조증발기가 마련되고, 그 일단은 상기 응축기와 상기 보조증발기사이의 상기 냉매관에서 분기되어 그 타단이 상기 증발기에 연결된 바이패스관이 마련되며, 상기 바이패스관의 분기부위에는 상기 응축기와 상기 바이패스관 또는 상기 응축기와 상기 보조증발기를 선택적으로 개폐하는 밸브가 마련된 것을 특징으로 하는 냉각능력 가변 냉장고.
2. 제1항에 있어서, 상기 압축기는 회전속도가 변경가능한 인버터압축기인 것을 특징으로 하는 냉각능력 가변 냉장고.
3. 제1항에 있어서, 상기 증발기의 용량은 상기 보조증발기의 용량보다 크게 마련된 것을 특징으로 하는 냉각능력 가변 냉장고.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 응축기와 상기 밸브사이에는 냉매의 증발압을 유지시키기 위하여 냉매의 흐름을 제한하는 모세관이 마련된 것을 특징으로 하는 냉각능력 가변 냉장고.
5. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 밸브와 상기 보조증발기사이 및 상기 바이패스관에는 냉매의 증발압을 유지시키기 위하여 냉매의 흐름을 제한하는 주모세관과 보조모세관이 각각 마련된 것을 특징으로 하는 냉각능력 가변 냉장고.