KR100216956B1 - 냉장고의 제상장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉동순환계통에서 압축기와 응축기 사이에 냉동순환흐름을 정/역되게 선택적으로 흐름을 전환하는 수단에 의해 짧은 시간에 증발기에 응결된 성에를 제거하도록 하는 냉장고의 제상장치에 관한 것으로서, 냉매가 압축기, 응축기, 캐피러리 튜브, 증발기 순으로 순환하고 다시 증발기에서 압축기로 재유입되는 일련의 냉각순환사이클에 의해 내부공기를 냉각시키는 한편, 전열히터에 의해 증발기에 응결된 성에를 제거하는 냉장고에 있어서,

전자력에 의해 유체의 흐름방향을 절환하는 밸브수단;

상기 밸브수단으로부터 유입되는 유체에 의해 작동되어 압축기로부터의 냉매를 증발기로 역유입되게 냉각순환의 흐름을 역(-)으로 절환되도록 하는 방향절환실린더를 포함하여 된 것이다.

Description

냉장고의 제상장치

본 발명은 냉장고의 제상장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 냉동순환계통에서 압축기와 응축기 사이에 냉동순환흐름을 정/역되게 선택적으로 흐름을 전환하는 수단에 의해 짧은 시간에 증발기에 응결된 성에를 제거하도록 하는 냉장고의 제상장치에 관한 것이다.

일반적으로 냉장고는 도 1a 에 도시된 바와 같이 기체상태의 냉매를 압축하여 고온 고압의 액체상태로 냉매의 순환력을 제공하는 압축기(10), 외기와 열교환(열방출)을 이루며 압축된 냉매를 응축하여 상온 고압상태로 변화시키는 응축기(12), 응축된 냉매를 무쇠관을 통과시키며 저온 저압으로 상변환시키는 캐피러리 튜브(14), 저온 저압의 냉매를 통과시키며 열교환(열흡수)을 이루며 기체상태로 상변환시켜 압축기(10)로 송환하는 증발기(16)으로 구성되며, 이러한 냉동사이클을 가진다.

한편, 캐피러리 튜브(14)에서 저온 저압으로 상변환된 냉매가 증발기에서 열교환(열흡수)을 이루며 주위의 온도를 강하시키는데 이에 해당되는 곳이 냉동실이다. 증발기의 후측에는 발생되는 냉기를 냉동실로 불어주게 되는 브로워 팬이 구비되어 있고, 이와 같은 구성으로 냉동실의 온도는 항상 약 -5℃로 유지되도록 하고 있다.

그러나 상대적으로 고온인 습기의 방향성은 저온으로 움직일려는 특성을 갖고 있기 때문에 냉동실의 도어를 간헐적으로 또는 자주 열게되면 상대적으로 고온인 외기가 유입되고 그렇게 유입된 외기는 이슬점 이하로 냉각되어 습기가 증발기(16)에 응결되는 현상이 일어나게 된다. 이러한 현상체를 성에라고 하며 상기 성에는 증발기의 냉동효율을 저하시키는 요인이 되기 때문에 간헐적으로 성에를 제거시키도록 하고 있다.

도 1b 는 이러한 성에를 제거시키기 위한 종래의 제상구조를 도시한 측단면도로서, 냉동실(21)과 냉장실(22)을 갖는 냉장고(20)의 사절판(23)에 리턴덕트(24)가 형성되고, 냉동실 후방에는 증발기(16)가 배치된 상태에서 석영관에 둘러쌓인 전열히터(25)가 설치되어 있으며, 또한 전열에 의해 녹은 성에가 제상수가 되어 리턴덕트(24)를 통해 배출되기 위해 아랫방향으로 형성된 배수로(26)가 형성되어 있다.

이와 같은 장치는 냉장고의 작동시 냉기가 상기 증발기(16)를 거쳐 냉동·냉장실내를 순환할 때 포함된 수분이 증발기(16) 표면에 착상되어 성에로 변하게 되면 열교환에 지장을 초래하기 때문에 주기적으로 냉장고의 작동을 중지시킨 상태에서 상기 전열히터(25)를 작동시킨다.

그러나 이와 같은 전열히터에 의한 종래의 제상장치는 상기 전열히터의 설치가 국부적이기 때문에 증발기에 응결된 성에의 완전한 제거를 위해서는 상당한 시간이 필요할 뿐 아니라 지연된 시간으로 말미암아 냉동 및 냉장보관된 물품이 상하게 되는 문제점이 발생되었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 제반문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서 그 목적은 냉동순환계통에서 압축기와 응축기 사이에 냉동순환흐름을 정/역되게 선택적으로 흐름을 전환하는 밸브에 의해 짧은 시간에 증발기에 응결된 성에를 제거하도록 하는 방향전환수단을 이용한 냉장고의 제상장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 안출된 본 발명은, 냉매가 압축기, 응축기, 캐피러리 튜브, 증발기 순으로 순환하고 다시 증발기에서 압축기로 재유입되는 일련의 냉각순환사이클에 의해 내부공기를 냉각시키는 한편, 전열히터에 의해 증발기에 응결된 성에를 제거하는 냉장고에 있어서,

전자력에 의해 유체의 흐름방향을 절환하는 밸브수단;

상기 밸브수단으로부터 유입되는 유체에 의해 작동되어 압축기로부터의 냉매를 증발기로 역유입되게 냉각순환의 흐름을 역(-)으로 절환되도록 하는 방향절환실린더를 포함하여 된 특징을 갖는다.

도 1a 는 냉각순환계통에서 냉매의 흐름을 도시한 개략적인 사시도.

도 1b 는 성에를 제거시키기 위한 종래의 제상구조를 도시한 측단면도.

도 2 는 본 발명이 적용된 상태에서 정(+)흐름시의 구성도.

도 3 은 본 발명이 적용된 상태에서 역(-)흐름시의 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 압축기, 12 : 응축기,

14 : 캐피러피 튜브, 16 : 증발기,

20 : 냉장고, 21 : 냉동실,

22 : 냉장실, 23 : 사절판,

24 : 리턴덕트, 25 : 전열히터,

26 : 배수로, 30 : 밸브수단(전자밸브)

31 : 솔레노이드, 32 : 스풀,

33 : 스프링, 40 : 방향절환실린더,

41 : 실린더 튜브, 42 : 냉매유입포트,

43 : 제 1 절환포트, 44 : 제 2 절환포트,

45 : 제 3 절환포트, 46 : 피스톤 결합체,

47 : 절환캡,

이하, 본 발명을 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다.

도 2 는 본 발명이 적용된 상태에서 정(+)흐름시의 구성도이고, 도 3 은 본 발명이 적용된 상태에서 역(-)흐름시의 구성도이다.

본 발명의 구성은, 냉매가 압축기(10), 응축기(12), 캐피러리 튜브(14), 증발기(16) 순으로 순환하고 다시 증발기(16)에서 압축기(10)로 재유입되는 일련의 냉각순환사이클에 의해 내부공기를 냉각시키는 한편, 전열히터(25)에 의해 증발기(16)에 응결된 성에를 제거하는 냉장고(20)에 있어서, 전자력에 의해 유체의 흐름방향을 절환하는 밸브수단(30); 상기 밸브수단(30)으로부터 유입되는 유체에 의해 작동되어 압축기(10)로부터의 냉매를 증발기(16)로 역유입되게 냉각순환의 흐름을 역(-)으로 절환되도록 하는 방향절환실린더(40)를 포함하여 된 것이다.

상기 밸브수단(30)은 전원이 인가되면 솔레노이드(31)에 의해 스풀(32)을 이동시켜 유체가 역(-)으로 흐를수 있도록 절환하고, 단전되면 스프링(33)에 의해 복귀하는 전자밸브(30)이다. 상기 전자밸브(30)의 유입측에는 압축기(10)에 연결되고, 또한 전자밸브(30)로부터는 유체가 후술하는 방향절환실린더(40)의 실린더 튜브(41) 내로 선택적으로 유입되게 튜브(41)의 양단에 연결되어 있다.

한편, 상기 방향절환실린더(40)는 중앙 일측에 압축기(10)로부터의 냉매를 유입시키는 냉매유입포트(42)가 형성되고, 그 반대측에 압축기(10)로부터의 냉매를 응축기(12)로, 또한 일련의 냉각순환계통에서 증발기(16)로부터의 냉매를 다시 압축기(10)로 순환되도록 안내하는 다수의 절환포트가 형성된 실린더 튜브(41)와, 전원이 인가된 솔레노이드(31)에 의해 스풀(32)이 움직이면서 방향이 절환된 유체가 상기 실린더 튜브(41)로의 선택적인 유입에 의해 횡으로 움직이면서 압축기(10)의 냉매를 증발기(16)로 역유입시키는 피스톤 결합체(46)로 구성되어 있다.

한편, 상기 실린더 튜브(41)에서 다수의 절환포트라 함은 구체적으로 응축기(12)와 연결되는 제 1 절환포트(43), 증발기(16)로부터 나오는 냉매를 안내하는 제 2 절환포트(44), 상기 제 2 절환포트(44)를 거친 냉매가 압축기(10)로 재유입되도록 안내하는 제 3 절환포트(45)로 구성되고, 상기 제 2 절환포트(44)는 제 1 절환포트(43)와 제 3 절환포트(45) 사이에 구성됨이 바람직하다.

또한, 상기 피스톤 결합체(46)는 전자밸브(30)가 작동하면 슬라이딩 연동하면서 압축기(10)로부터의 냉매의 순환을 증발기(16)로 유입되게 절환시키도록 하는 절환캡(47)을 포함하여 된 것이다. 상기 절환캡(47)은 전술한 바와 같이 피스톤 결합체(46)와 연동하며, 냉매의 정(+)흐름일 경우(전자밸브(30)에 전원이 인가되지 않았을 경우) 제 2 절환포트(44)로부터의 냉매를 제 3 절환포트(45)로 유입시키면서 정상적인 흐름이 유도되게 상기 제 2 절환포트(44)와 제 3 절환포트(45)의 범위에 속하도록 위치되었다가 증발기(16)의 제상을 위해 전자밸브(30)를 작동시키면 상기 피스톤 결합체(46)가 제 1 절환포트(43)쪽으로 이동함과 동시에 절환캡(47)이 제 3 절환포트(45)와 제 1 절환포트(43)의 범위에 속하면서 제 2 절환포트(44)를 방향절환실린더(40)내에서 개방시킨다.

이는 압축기(10)에서 순환되어 상기 방향절환실린더(40)의 냉매유입포트(42)로 유입되는 냉매를 제 2 절환포트(44)로 역(-)순환시켜 증발기(16), 캐피러리 튜브(14), 응축기(12), 압축기(10) 순으로 순환되면서 일정시간 증발기(16)를 제상시키게 하는 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 냉각순환사이클에서 냉각을 위한 냉매의 정(+)흐름과, 증발기(16)의 제상을 위한 역(-)흐름의 작용을 들 수 있다.

* 냉매의 정(+)흐름

스프링(33)의 탄성력으로 스풀(32)이 왼쪽으로 위치된 전자밸브(30)는 압축기(10)로부터의 유체가 방향절환실린더(40)의 실린더 튜브(41) 오른쪽단으로 유입되면서 피스톤 결합체(46)를 왼쪽으로 밀게 되는 한편, 상기 실린더 튜브(41)의 왼쪽단에서는 유체가 다시 전자밸브(30)를 거치면서 배출된다. 이 때 피스톤 결합체(46)의 절환캡(47)은 제 2 절환포트(44)와 제 3 절환포트(45)의 범위에 속하면서 유체의 작동방향을 유도시키기 위해 이동하며, 곧 압축기(10)로부터의 냉매가 실린더 튜브(41)의 냉매유입포트(42)로 유입되면서 제 1 절환포트(43), 응축기(12), 캐피러리 튜브(14), 증발기(16) 등을 거치고 절환캡(47)에 의해 제 2 절환포트(44), 제 3 절환포트(45)를 거치면서 압축기(10)로 재유입되는 순환을 이룬다.

* 냉매의 역(-)흐름

솔레노이드(31)에 전원이 인가되면 스프링(33)의 탄성력을 이기면서 스풀(32)을 왼쪽으로 밀게 된다. 이에 따라 스풀(32)이 오른쪽으로 위치되면서 유체의 방향이 정(-)흐름시와 반대로 흐르게 된다. 상기 유체는 실린더 튜브(41)의 왼쪽단으로 유입되고, 유입된 유체는 피스톤 결합체(46)를 오른쪽으로 밀게 되는데 상기 절환캡(47)은 이와 연동하면서 그 위치가 제 3 절환포트(45)와 제 1 절환포트(43)의 범위에 속하도록 위치이동하게 된다. 이 때 냉매유입포트(42)로부터의 유체는 제 1 절환포트(43)로의 유입이 통제되는 한편, 개방된 제 2 절환포트(44)로 유입되면서 증발기(16), 캐피러리 튜브(14), 응축기(12) 등을 거치고, 위치이동된 절환캡(47)에 의해 제 1 절환포트(43), 제 3 절환포트(45)를 거치면서 압축기(10)로 재유입·순환하게 된다.

상기 압축기(10)로부터의 냉매는 고온 고압상태이기 때문에 역(-)흐름시 증발기(16)로의 냉매유입은 상기 증발기(16)에 착상된 성에를 제거할 수 있게 되는 것이다.

즉, 냉매의 역(-)흐름시에는 증발기(16)가 응축기(12)역할을 하게 되고 응축기(12)가 증발기(16)역할을 일정시간동안 하게 되는 것이다.

따라서, 이와 같은 본 발명을 적용하게 되면, 별도의 전열히터를 구비할 필요가 없기 때문에 생산비가 절감되고, 제상을 시키기 위해 일정시간동안 냉각의 흐름을 중단하지 않아도 되기 때문에 그 시간동안 냉동 및 냉장보관된 물품이 변질되는 우려가 상대적으로 감소하게 되는 효과가 발생된다.

Claims (3)

1. 냉매가 압축기, 응축기, 캐피러리 튜브, 증발기 순으로 순환하고 다시 증발기에서 압축기로 재유입되는 일련의 냉각순환사이클에 의해 내부공기를 냉각시키는 한편, 전열히터에 의해 증발기에 응결된 성에를 제거하는 냉장고에 있어서,

   전자력에 의해 유체의 흐름방향을 절환하는 밸브수단;

   상기 밸브수단으로부터 유입되는 유체에 의해 작동되어 압축기로부터의 냉매를 증발기로 역유입되게 냉각순환의 흐름을 역(-)으로 절환되도록 하는 방향절환실린더를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 냉장고의 제상장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 밸브수단은 전원이 인가되면 솔레노이드에 의해 스풀을 이동시켜 유체가 역(-)으로 흐를수 있도록 절환하고, 단전되면 스프링에 의해 복귀하는 전자밸브임을 특징으로 하는 냉장고의 제상장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 방향절환실린더는 중앙 일측에 압축기로부터의 냉매를 유입시키는 냉매유입포트가 형성되고, 그 반대측에 압축기로부터의 냉매를 응축기로, 또한 일련의 냉각순환계통에서 증발기로부터의 냉매를 다시 압축기로 순환되도록 안내하는 다수의 절환포트가 형성된 실린더 튜브와;

   전원이 인가된 솔레노이드에 의해 스풀이 움직이면서 방향이 절환된 유체가 상기 실린더 튜브로의 선택적인 유입에 의해 횡으로 움직이면서 압축기의 냉매를 증발기로 역유입시키는 피스톤 결합체를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 냉장고의 제상장치.

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