KR0183702B1 - 냉장고의 냉각 효율 증대 장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전자식 냉장고의 냉각 효율 증대 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 두 개의 모터를 이용한 냉장고의 냉각 속도 및 온도 산포 개선을 위한 냉각 효율 증대 장치 및 방법에 관한 것이다.
즉, 본 발명에 따른 냉장고 냉각 효과 증대 장치 및 방법은 메인 팬 외에 보조 팬으로 서브 팬을 하나 더 마련하여 바이메탈이 오프될 때 함께 구동되어 냉장고의 냉각 속도를 급격히 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라 메인 팬이 정지되고 제상이 끝난후 높아진 냉장실의 온도를 설정된 온도 만큼 내려주기 위하여 냉기를 공급하여 줄 수 있는 장점이 있다.
Description
제1도는 본 발명에 따른 냉장고의 냉각 효율 증대 장치의 단면도이고,
제2도는 본 발명에 따른 냉장고의 냉각 효율 증대 장치의 정면도이고,
제3도는 본 발명에 따른 냉장고의 냉각 효율 증대 장치의 회로도이고,
제4도는 본 발명에 따른 냉장고의 냉각 효율 증대 장치의 서브-팬 작동 순서도이고,
제5도는 냉장고의 작동 원리에 대한 개략적 설명도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 냉동실 온도 센서 2 : 메인-팬 모터
3 : 서브-팬 모터 4 : 증발기
5 : 냉장실 제어 전자 댐퍼 6 : 냉장실 제어 온도 감지 센서
7 : 압축기 8 : 바이메탈
9 : 마이크로프로세서 10 : 메인-팬
11 : 서브-팬 12 : 냉동실
13 : 냉장실 14 : 압축기, 팬 및 댐퍼 구동 IC
15 : 압축기 16 : 메인 팬
17 : 서브 팬 18 : 냉장실 댐퍼
19 : 제상 히터 구동 IC 20 : 제상 히터
본 발명은 전자식 냉장고의 냉각 효율 증대 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 두 개의 모터를 이용한 냉장고의 냉각 속도 및 온도 산포 개선을 위한 냉각 효율 증대 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 냉장고는 입형 증발기(evaporator) 구조를 가진 냉장고의 경우 냉동실 내에 순환 팬 모터를 한 개 설치하여 냉동실과 냉장실 내로 차가운 냉기를 공급하는 구조로 되어 있다.
여기서 제5도를 참조하면서 냉장고의 동작 원리를 간략하게 설명하면 다음과 같다.
압축기(compressor)는 저온, 저압의 가스 상태 냉매를 압축시켜(단열압축) 고온(90℃∼100℃), 고압의 가스 상태로 만든다. 다음 응축기(condensor)에서 고온, 고압의 가스 상태의 냉매가 외부 공기에 의해 냉각, 응축되어 액체 상태(40℃∼45℃, 9기압)로 된다. 이 고압, 액체 상태의 냉매는 드라이어를 거치면서 습기가 제거된 다음 저항이 큰 모세관을 거치면서 감압되어 증바리로 들어간다.
증발기(4)에서는 모세관에 의해 감압된 냉매가 증발기로 유입되면서 저압 상태에서 낮은 온도로 증발하면서 저장실 내의 열을 흡수, 냉각시킨다(냉매 상태는 온도 -30℃, 압력 0기압 이하). 이때 순환 팬을 가동시켜 증발기의 차가운 냉기를 냉동실 및 냉장실로 공급해 준다. 증발기에서 기화된 냉매는 다시 압축기로 들어가 압축되어 앞서의 순환을 반복하면서 냉각 기능을 하게 된다.
이상과 같은 과정을 반복하면서 냉동실 및 냉장실의 온도를 필요한 온도로 압축기를 오프/온시켜 제어하게 되는데, 이때 순환 팬 모터가 중요한 역할을 하게된다. 일반 냉장고와 같이 순환 팬 모터 1개로 냉기를 순환시키다 보면 회전 날개의 크기 및 속도에 따라 냉장고 내로 유입되는 풍량이 달라지게 된다. 그리고 속도를 빠르게 하는 것도 어느 일정 속도가 되면 더 이상 냉각 속도가 향상되지 않으며, 팬의 소음이 증가되고 효율이 저하하게 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하고자 창안된 것으로, 최초 냉장고 가동시나 제상으로 인한 냉장고 내의 온도 상승시, 냉장고 내의 냉각 속도 저하 및 온도 불균형 산포를 개선하기 위한 냉각 효율 증대 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 냉장고의 냉각 효율 증대 장치는, 소정의 온도, 압력의 가스 상태 냉매를 압축시켜 소정의 온도, 압력의 가스 상태로 온도 및 압력을 상승시켜 주는 압축 수단과, 이 압축 수단에 의해 상기 소정의 온도 및 압력의 가스 상태의 냉매를 외부 공기에 의해 냉각, 응축되도록 하여 소정의 온도와 압력의 액체 상태로 만들어 주는 응축 수단과, 이 액체 상태의 냉매를 감압시켜 주는 모세관과, 이 모세관에서 감압된 거치면서 감압된 냉매를 소정의 압력과 온도 상태에서 증발시키면서 냉장고 내의 열을 흡수하여 냉각시켜 주는 증발 수단과, 이 증발 수단에 의해 냉각된 공기를 순환시켜 주는 순환팬을 구비한 냉장고에 있어서, 상기 압축 수단이 온이면, 냉동실로부터 냉장실로 냉기를 공급하는 통로를 개폐하는 댐퍼의 개폐를 결정하는 바이메탈이 오프이냐를 판단하여, 오프일때, 감압된 냉매를 소정의 압력과 온도 상태에서 증발시키는 증발 수단의 냉기를 냉동실 및 냉장실로 메인 팬과 함께 확산시켜 냉장고 내의 열을 흡수하여 냉각시켜 주고, 상기 메인 팬이 정지되면 제상 중인가를 판단하여 제상 중이면 정지되고, 제상 중이 아니면 상기 댐퍼가 열려 있는가를 판단하여 상기 댐퍼가 열려 있으면 구동되어 상기 제상 중 냉장실 내의 상승된 온도를 내려주는 서브 팬과, 이 서브 팬을 구동하는 구동 수단을 구비하여 된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기와 같은 구성의 냉장고의 냉각 효율 증대 방법은, 냉장고 구동 방법에 있어서, 소정의 온도와 압력의 가스 상태 냉매를 압축시켜 소정의 온도와 압력의 가스 상태로 온도 및 압력을 상승시켜 주는 압축 수단이 온 상태이냐를 판단하는 단계; 상기 압축 수단이 온이면, 냉동실로부터 냉장실로 냉기를 공급하는 통로를 개폐하는 댐퍼의 개폐를 결정하는 바이메탈이 오프이냐를 판단하여, 오프이면, 감압된 냉매를 소정의 압력과 온도 상태에서 증발시키는 증발 수단의 냉기를 냉동실 및 냉장실로 확산시켜 냉장고 내의 열을 흡수하여 냉각시켜 주는 메인 팬과 서브 팬을 동시에 구동하고, 온이면, 메인 팬 만을 구동하는 단계; 상기 압축 수단이 오프이면, 상기 메인 팬을 정지하는 단계; 상기 메인 팬이 정지되면 제상 중인가를 판단하여 제상 중이면 서브 팬을 정지시키고, 제상 중이 아니면 상기 댐퍼가 열려 있는가를 판단하여 상기 댐퍼가 닫혀 있으면 서브 팬을 정지시키고, 열려 있으면 서브 팬을 구동시키는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 냉장고의 냉각 효율 증대 장치 및 방법을 설명한다.
제1도는 본 발명에 따른 냉장고의 냉각 효율 증대 장치의 단면도이다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 냉동실 내에 순환 팬 모터를 2개 설치하여 최초 전원을 온시킬 때 증발기(4) 내의 바이메탈(8)의 오프/온을 감지하는 회로를 구성하여 제상 기능을 수행한다. 이때 서브 팬(3) 모터의 운전 조건은 증발기(4) 내의 온도가 높아 바이메탈(8)이 오프된 상태이면 동작시키는 방식을 채택한다. 그러면 전원을 온 시켰을 경우에 메인 팬(2)과 서브 팬(3)이 동시에 구동되므로 냉각 속도를 향상시킬 수 있으며, 어는 일정 온도에 도달되어 바이메탈(8)이 온되면 서브 팬(3)을 정지시켜 메인 팬(2)로만 냉장고 내의 온도를 조절하게 된다.
그리고 정상 운전중 주기적으로 제상 기능을 수행하게 된다. 이 제상 기능 수행 도중에 바이메탈(8)이 온되게 되면 증발기(4)에 착상된 성애, 얼음 등을 발열체에 의해 녹여 제거하게 된다. 이때 증발기(4)내의 바이메탈(8)이 열에 의해 오프되면 가열을 중단하게 된다. 이와 같이 되면 발열체의 열과 냉각 작용의 정지로 인해 냉장고 내의 온도가 상승되게 되고, 따라서 다시 냉각작용 동작시 바이메탈(8)이 오프되어 있으므로 메인 팬(2)과 서브 팬(3)이 동시에 동작되어 빠른 시간 내에 냉장고 내의 온도를 하강시킬 수 있는 기능으로 동작하게 된다.
또한 압축기(7) 오프시 종래의 냉장고의 팬은 정지하게 되며, 냉장고의 압축기(7) 제어는 냉동실에 의해 수행되므로 냉장실의 온도 조건을 완전히 만족시킬 수 없게된다. 따라서 냉장실의 온도가 설정 온도 보다 높을 경우에도 압축기(7)가 오프될 수 있으므로 이런 문제점을 보완하기 위하여 본 발명에서는 서브 팬(3) 모터를 구동시켜 증발기(4)내의 잔류냉기를 냉장실에 공급하여 설정된 온도와의 차이를 줄여 줄 수 있도록 하고 있다.
상기와 같은 역할의 냉장고의 팬 모터(메인 팬(2) 및 서브 팬(3)) 및 이 팬의 구동을 위한 회로는 제2도 및 제3도에 도시되어 있다. 즉, 제2도는 본 발명에 따른 냉장고의 냉각 효율 증대 장치의 정면도이고, 제3도는 본 발명에 따른 냉장고의 냉각 효율 증대 장치의 회로도이다. 그리고 제4도는 본 발명에 따른 냉장고의 냉각 효율 증대 장치의 서브-팬 작동 순서도이다.
이 도면을 참조하면서 서브 팬(3)의 동작을 설명하면 다음과 같다.
F.R-센서(냉동실 온도 센서(1) 및 냉장실 온도 센서(6))를 통해 냉동실과 냉장실의 온도를 감지하여 RY1(릴레이1)에 연결된 압축기(7)와 메인-팬, 서브-팬, 냉장실 댐퍼 등을 RY2(릴레이2), RY3(릴레이3), RY4(릴레이4)로 제어한다. 이때 압축기(7)가 온 상태이면 메인 팬(2)은 무조건 온이나 서브-팬은 바이메탈(8)이 오프일때만 동작하게 된다. 즉, 마이크로프로세서의 바이메탈(8) 신호(PA6)포트가 로우 상태(0V)일 때만 PA3포트가 하이가 되어 서브 팬(3)이 동작하고, 바이메탈(8)이 온되어 있으면 메인 팬(2)만 동작한다. 압축기(7)가 오프 상태이면 메인 팬(2)은 부조건 오프이나 서브 팬(3)은 냉장실 댐퍼가 열려있으면(설정 온도 보다 냉장실 온도가 높을 경우) 압축기(7)가 오프상태이고 메인 팬(2)이 오프이므로 서브 팬(3)만 동작시켜 증발기(4) 내의 잔 냉기를 냉장실로 공급해 냉장실의 설정 온도와의 차를 개선해 주게된다. 이때 냉장실의 댐퍼 열림 조건은 Reed 스위치를 통해 감지할 수 있으므로 판단 가능하다. 즉, 댐퍼가 열리면 리드 스위치는 온으로 마이크로프로세서 포트 PA5에 하이가 인가되며 댐퍼가 닫히면 리드 스위치도 오프이므로 마이크로프로세서 포트 PA5에 로우 신호가 인가되어 인식할 수 있게 된다. 이 댐퍼 동작은 냉장실의 R-센서를 통해 감지 동작하게 된다. 따라서 서브 팬(3)을 설치하여 최초 전원 온시(바이메탈(8) 오프)나 제상으로 인한 냉장고 내의 온도 상승시(가열에 의해 바이메탈(8) 오프) 메인 팬(2)과 서브 팬(3)을 구동시켜 냉각 속도를 개선하고 압축기(7) 오프시 냉장실의 온도가 기준 온도 보다 높을시 증발기(4) 내의 잔냉기를 서브 팬(3)을 이용 공급하여 온도차를 개선한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 냉장고 냉각 효과 증대 장치 및 방법은 메인 팬 외에 보조 팬으로 서브 팬을 하나 더 마련하여 바이메탈이 오프될때 함께 구동되어 냉장고의 냉각 속도를 급격히 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라 메인 팬이 정지되고 제상이 끝난후 높아진 냉장실의 온도를 설정된 온도 만큼 내려주기 위하여 냉기를 공급하여 줄 수 있는 장점이 있다.
Claims (2)
- 소정의 온도, 압력의 가스 상태 냉매를 압축시켜 소정의 온도, 압력의 가스 상태로 온도 및 압력을 상승시켜 주는 압축 수단과, 이 압축 수단에 의해 상기 소정의 온도 및 압력의 가스 상태의 냉매를 외부 공기에 의해 냉각, 응축되도록 하여 소정의 온도와 압력의 액체 상태로 만들어 주는 응축 수단과, 이 액체 상태의 냉매를 감압시켜 주는 모세관과, 이 모세관에서 감압된 거치면서 감압된 냉매를 소정의 압력과 온도 상태에서 증발시키면서 냉장고 내의 열을 흡수하여 냉각시켜 주는 증발 수단과, 이 증발 수단에 의해 냉각된 공기를 순환시켜 주는 순환팬을 구비한 냉장고에 있어서, 상기 압축 수단이 온이면, 냉동실로부터 냉장실로 냉기를 공급하는 통로를 개폐하는 댐퍼의 개폐를 결정하는 바이메탈이 오프이냐를 판단하여, 오프일때, 감압된 냉매를 소정의 압력과 온도 상태에서 증발시키는 증발 수단의 냉기를 냉동실 및 냉장실로 메인 팬과 함께 확산시켜 냉장고 내의 열을 흡수하여 냉각시켜 주고, 상기 메인 팬이 정지되면 제상 중인가를 판단하여 제상 중이면 정지되고, 제상 중이 아니면 상기 댐퍼가 열려 있는가를 판단하여 상기 댐퍼가 열려 있으면 구동되어 상기 제상 중 냉장실 내의 상승된 온도를 내려주는 서브 팬과, 이 서브 팬을 구동하는 구동 수단을 구비하여 된 것을 특징으로 하는 냉장고의 냉각 효율 증대 장치.
- 냉장고 구동 방법에 있어서, 소정의 온도와 압력의 가스 상태 냉매를 압축시켜 소정의 온도와 압력의 가스 상태로 온도 및 압력을 상승시켜 주는 압축 수단이 온 상태이냐를 판단하는 단계; 상기 압축 수단이 온이면, 냉동실로부터 냉장실로 냉기를 공급하는 통로를 개폐하는 댐퍼의 개폐를 결정하는 바이메탈이 오프이냐를 판단하여, 오프이면, 감압된 냉매를 소정의 압력과 온도 상태에서 증발시키는 증발 수단의 냉기를 냉동실 및 냉장실로 확산시켜 냉장고 내의 열을 흡수하여 냉각시켜 주는 메인 팬과 서브 팬을 동시에 구동하고, 온이면, 메인 팬 만을 구동하는 단계; 상기 압축 수단이 오프이면, 상기 메인 팬을 정지하는 단계; 상기 메인 팬이 정지되면 제상 중인가를 판단하여 제상 중이면 서브 팬을 정지시키고, 제상 중이 아니면 상기 댐퍼가 열려 있는가를 판단하여 상기 댐퍼가 닫혀 있으면 서브 팬을 정지시키고, 열려 있으면 서브 팬을 구동시키는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 냉각 효율 증대 방법.
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- 1994-11-23 KR KR1019940030937A patent/KR0183702B1/ko not_active IP Right Cessation
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