KR100429623B1 - 직냉식 냉장고의 냉기조절장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 직냉식 냉장고의 냉기조절장치는 냉동실 및 냉장실을 냉각하기 위해 압축기, 응축기, 팽창기구, 냉동실 증발기, 냉장실 증발기를 갖춘 직냉식 냉장고에 있어서, 상기 냉동실과 냉장실을 구획함과 아울러 냉기가 이동될 수 있도록 연통홀부가 형성된 베리어와, 상기 베리어에 설치되어 연통홀부를 개폐하는 댐퍼와, 상기 댐퍼를 제어하는 제어부로 구성되고, 상기 제어부가 상기 댐퍼를 이용하여 냉동실의 냉기가 냉장실로 유입되는 것을 제어함으로써, 냉장고 외부가 고온일 때 냉동실의 냉기가 냉장실로 유입되도록 하여 냉동실의 과냉을 막을 수 있고, 냉장실로 유입된 냉기가 냉장실의 온도를 낮추어 냉장고의 운전율 및 소비전력을 낮출수 있는 효과가 있다.

Description

직냉식 냉장고의 냉기조절장치{Cold air control apparatus of refrigerator}

본 발명은 직냉식 냉장고에 관한 것으로서, 특히 냉동실의 냉기 중 일부가 냉장실로 들어오도록 하여 소비전력을 감소시키고 외부온도가 고온일 때 냉동실의 온도가 너무 낮아지지 않도록 하는 직냉식 냉장고의 냉기조절장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.

통상적으로 냉장고를 냉각방식에 따라 구분하면, 냉동실과 냉장실에 각각의 증발기를 설치하고 냉동실과 냉장실 내의 자연대류를 이용하여 냉동실 또는 냉장실을 냉각하는 직냉식 냉장고와, 냉동실측에 증발기를 설치하고 열교환을 통해 발생된 냉기를 냉각팬을 이용하여 냉동실과 냉장실로 공급하는 간냉식 냉장고로 이루어진다.

일반적인 직냉식 냉장고는 도 1에 도시된 바와 같이, 상측에 냉동실(F)이 위치되고, 하측에 냉장실(R)이 위치되며, 냉매를 압축시켜 고온고압의 증기상태로 변환시키는 압축기(4)와, 상기 압축기(4)를 통해 고온고압의 증기상태가 된 냉매를 주위의 공기와 열교환시켜 냉매를 고압의 액상태로 응축시키는 응축기(6)와, 상기 응축기(6)를 통해 고압의 액상태가 된 냉매를 감압시키는 팽창기구(미도시)와, 냉동실(F)의 상하, 좌우, 후면의 모든 혹은 그 중 일부에 장착되어 냉동실(F)을 냉각하는 냉동실 증발기(10)와, 냉장실(R)의 후면에 장착되어 냉장실을 냉각하는 냉장실 증발기(20) 등을 포함하여 구성된다.

상기 냉동실(F)과 냉장실(R)의 사이에는 냉동실(F)의 내부의 냉기와 냉장실의 내부의 냉기(G)의 흐름을 막는 경계벽인 베리어(2)가 설치된다.

상기 냉동실 증발기(10)와 냉장실 증발기(20)는 도 2에 도시된 바와 같이,직냉판 형태로 내부에 일정형태의 냉매유로가 직렬로 형성되고, 냉동실(F) 또는 냉장실(R)의 이너 케이스(11,21)와 단열재(13,23)의 사이에 설치되어 냉동실(F) 또는 냉장실(R)의 단열재(13,23) 및 이너 케이스(11,21)와의 열교환을 통해 냉동 또는 냉장이 이루어지도록 한다.

상기와 같이 구성된 종래 기술의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

상기 압축기(4)에 의해 압축된 냉매가 고온고압의 증기상태로 변화된 후 응축기(6)로 유입되면, 상기 응축기(6)는 열을 방출하여 냉매를 상온고압의 액상태로 변화시킨다. 이후, 상기 응축기(6)에 의해 응축된 냉매는 팽창기구를 지나면서 감압된 후, 상기 냉동실 증발기(10)의 냉매유로와 냉장실 증발기(20)의 냉매유로를 차례로 지나면서 주변을 냉각시키는 것에 의해 상기 냉동실(F) 또는 냉장실(R)의 냉각이 이루어지도록 한다.

그러나, 종래의 직냉식 냉장고의 증발기는 단열재(13,23)의 두께 및 냉동실 증발기(10)와 냉장실 증발기(20)의 크기가 고정되어 있고, 외기 온도에 따라 냉동실 및 냉장실의 온도편차 등의 성능이 달라지게 되는 문제점이 있다. 특히, 냉장고를 설계할 때, 상기 압축기(4)가 외기온의 저온 영역에 설계포인트를 두고 구동이 되도록 하면, 외기온이 고온일 때 냉동실이 필요 이상으로 과냉되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 냉동실 내부의 냉기를 냉장실 내부로 보내는 것에 의해 냉동실의 과냉을 막고 냉장고의 운전율을 줄여 소비전력을 저감할 수 있는 직냉식 냉장고의 냉기조절장치 및 그 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 직냉식 냉장고의 주요부 구성이 도시된 측단면도,

도 2는 본 발명에 따른 직냉식 냉장고의 주요부 구성이 도시된 측단면도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

51; 압축기 52: 응축기

62: 냉동실 증발기 66: 이너 케이스

68: 단열재 72: 냉장실 증발기

76: 이너 케이스 78; 단열재

80; 냉기조절장치 82: 베리어

82a: 연통홀부 90: 댐퍼

92; 개폐판 94: 모터

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 직냉식 냉장고의 냉기조절장치는 냉동실이 형성된 냉동실 이너 케이싱과; 냉장실이 형성된 냉장실 이너 케이싱과; 상기 냉동실 이너 케이싱에 장착된 냉동실 증발기와; 상기 냉장실 이너 케이싱에 장착된 냉장실 증발기와; 상기 냉동실 이너 케이싱 및 냉장실 이너 케이싱의 외면을 덮는 단열재를 포함하여 구성된 직냉식 냉장고에 있어서, 상기 냉동실 이너 케이싱과 단열재와 냉장실 이너 케이싱을 관통하게 형성된 연통홀부와; 상기 연통홀부를 개폐할 수 있도록 상기 연통홀부에 설치된 댐퍼를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.또한, 본 발명에 따른 직냉식 냉장고의 냉기조절장치 제어 방법은 외기온센서가 직냉식 냉장고의 외부 온도를 측정하는 제 1 단계와; 상기 제 1 단계에서 측정된 온도값이 기설정값을 초과하는 경우 냉동실의 냉기가 냉장실로 유입될 수 있도록 제어부가 상기 냉동실과 냉장실 사이의 연통홀부에 설치된 댐퍼를 개방시키는 제 2 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 직냉식 냉장고의 주요부 구성이 도시된 측단면도이다.

본 발명에 따른 직냉식 냉장고는 도 2에 도시된 바와 같이, 상측에 냉동실(F)이 위치되고, 하측에 냉장실(R)이 위치되며, 냉매를 압축시켜 고온고압의 증기상태로 변환시키는 압축기(51)와, 상기 압축기(51)를 통해 고온고압의 증기상태가 된 냉매를 주위의 공기와 열교환시켜 냉매를 고압의 액상태로 응축시키는 응축기(52)와, 상기 응축기(82)를 통해 고압의 액상태가 된 냉매를 감압시키는 팽창기구(미도시)와, 상기 팽창기구에서 감압된 냉매를 주위와 열교환시켜 냉동실(F)의 냉각이 이루어지도록 일정형태로 냉매유로(미도시)가 형성되고 냉동실(F)에 설치되는 냉동실 증발기(62)와, 냉장실(R)에 설치되고 상기 냉동실 증발기(62)의 냉매유로를 지난 냉매가 통하는 냉매유로(미도시)가 상기 냉동실 증발기(62)의 냉매유로와 직렬로 연결된 냉장실 증발기(72)와, 냉동실(F)과 냉장실(R)의 내의 냉기를 조절하는 냉기 조절장치(80)를 포함하여 구성된다.

상기 냉동실 증발기(60)는 냉동실(F)의 상하, 좌우, 후면의 모든 혹은 그 중 일부에 장착되고, 냉장실 증발기(70)는 냉장실(R)의 후면에 장착되는 것으로, 상기 냉동실 증발기(60)와 냉장실 증발기(70)는 직냉판 형태로 이루어져 상기 냉동실(F) 또는 냉장실(R)의 이너 케이스(66,76)와 단열재(68,78)의 사이에 각각 설치되고, 냉동실(F) 또는 냉장실(R)의 단열재(68,78) 및 이너 케이스(66,76)와의 열교환을 통해 냉동 또는 냉장이 이루어지도록 한다.

상기 냉기조절장치(80)는 상기 냉동실(F)과 냉장실(R)을 구획함과 아울러 냉기가 이동될 수 있도록 연통홀부(82a)가 형성된 베리어(82)와; 상기 베리어(82)에 설치되어 연통홀부(82a)를 개폐하는 댐퍼(90)와; 상기 댐퍼(90)를 제어하는 제어부(미도시)로 구성된다.

상기 댐퍼(90)는 냉장고 외부의 온도에 따라 상기 연통홀부(82a)의 개폐도를 단계적으로 조절하는 것으로, 상기 연통홀부(82a) 내에 회전 가능하게 설치된 개폐판(92)과, 상기 제어부의 제어신호에 따라 상기 개폐판(92)을 회전시키도록 상기 개폐판(92)의 일측에 샤프트(94a)가 연결된 모터(94)로 구성된다.

상기 제어부는 냉장고 외부의 온도를 측정하는 외기온센서(미도시)에서 측정된 온도값이 상기 개폐판(92)의 개폐여부 및 개폐도를 결정하는 기준이 되는 온도인 기설정값을 초과하는 경우 상기 모터(94)에 구동신호를 출력하여 상기 개폐판(92)이 연통홀부(82a)에 대해 소정의 경사각을 갖도록 하여 냉동실(F)의 냉기 중의 일부가 냉장실(R)로 유입되도록 한다.

그리고, 상기 제어부는 상기 압축기(51)의 구동이 오프인 것으로 판단되면 상기 모터(94)에 제어신호를 출력하여 상기 개폐판(92)이 연통홀부(82a)를 막도록 하여 상기 냉동실(F)에서 유입된 냉기에 의해 냉장실(R)이 과냉되는 것을 방지토록 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 상기 압축기(51)에 의해 압축된 냉매가 고온고압의 증기상태로 변화된 후 응축기(52)로 유입되면, 상기 응축기(52)는 열을 방출하여 냉매를 상온고압의 액상태로 변화시킨다. 이후, 상기 응축기(52)에 의해 응축된 냉매는 팽창기구를 지나면서 감압된 후, 상기 냉동실 증발기(60)와 냉장실 증발기(70)로 차폐로 유입되어 냉동실(F)과 냉장실(R)의 냉동 또는 냉장이 이루어지도록 한다.

이때, 상기 제어부는 외기온센서에서 측정된 온도값이 기설정값을 초과하는 고온으로 판단되면 상기 모터(94)를 구동시켜 개폐판(92)이 베리어(82)의 연통홀부(82a)를 개방시켜 냉동실 증발기(60)의 냉력을 이용하여 냉장실(R)의 온도를 낮춤으로써, 냉동실(F)이 필요 이상으로 과냉되는 것을 막게 되고, 냉장실(R)이 냉동실(F)의 냉기의 도움으로 빠르게 온도가 하강되어 상기 압축기(51)의 운전율을감소시키게 되며, 그로 인해 소비전력을 줄일 수 있게 된다.

그리고, 상기 제어부는 상기 냉장실(R)의 온도가 충분히 내려가고, 상기 압축기(51)의 구동이 정지가 되면, 상기 모터(94)에 제어신호를 출력하여 상기 개폐판(92)이 상기 베리어(82)의 연통홀부(82a)를 막도록 하여 냉동실(F)의 냉기에 의해 냉장실(R)이 과냉되는 것을 막게된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 직냉식 냉장고의 냉기조절장치는 직냉식 냉장고 외부가 고온인 경우 냉동실의 냉기를 냉장실로 보내어 냉동실의 과냉을 막고, 냉장실로 유입된 냉기가 냉장실의 온도를 낮춤으로서, 상기 압축기의 운전율을 낮춤에 따라 직냉식 냉장고의 소비전력을 줄일 수 있는 효과가 있다.

그리고, 냉장실의 온도가 낮아서 압축기가 중지중인 때에는 상기 냉장실로의 냉기의 유입을 막아 냉장실이 과냉되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 냉동실이 형성된 냉동실 이너 케이싱과; 냉장실이 형성된 냉장실 이너 케이싱과; 상기 냉동실 이너 케이싱에 장착된 냉동실 증발기와; 상기 냉장실 이너 케이싱에 장착된 냉장실 증발기와; 상기 냉동실 이너 케이싱 및 냉장실 이너 케이싱의 외면을 덮는 단열재를 포함하여 구성된 직냉식 냉장고에 있어서,

   상기 냉동실 이너 케이싱과 단열재와 냉장실 이너 케이싱을 관통하게 형성된 연통홀부와; 상기 연통홀부를 개폐할 수 있도록 상기 연통홀부에 설치된 댐퍼를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 직냉식 냉장고의 냉기조절장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 댐퍼는 직냉식 냉장고의 외부 온도에 따라 상기 연통홀부의 개폐도를 단계적으로 조절하는 것을 특징으로 하는 직냉식 냉장고의 냉기조절장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 댐퍼는 상기 연통홀부 내에 회전 가능하게 설치된 개폐판과, 상기 개폐판을 회전시키도록 상기 개폐판의 일측에 샤프트가 연결된 모터로 구성된 것을 특징으로 하는 직냉식 냉장고의 냉기조절장치.
4. 외기온센서가 직냉식 냉장고의 외부 온도를 측정하는 제 1 단계와;

   상기 제 1 단계에서 측정된 온도값이 기설정값을 초과하는 경우 냉동실의 냉기가 냉장실로 유입될 수 있도록 제어부가 상기 냉동실과 냉장실 사이의 연통홀부에 설치된 댐퍼를 개방시키는 제 2 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 직냉식 냉장고의 냉기조절장치 제어 방법.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 직냉식 냉장고의 냉기조절장치 제어 방법은 압축기의 구동이 오프이면, 제어부가 상기 댐퍼를 밀폐시키는 제 3 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 직냉식 냉장고의 냉기조절장치 제어 방법.