KR100567012B1

KR100567012B1 - 2단압축기와 2단증발기를 구비하는 냉장고

Info

Publication number: KR100567012B1
Application number: KR1020040035328A
Authority: KR
Inventors: 전용덕
Original assignee: 주식회사 대우일렉트로닉스
Priority date: 2004-05-18
Filing date: 2004-05-18
Publication date: 2006-04-03
Also published as: KR20050110359A

Abstract

본 발명은 2단압축기와 2단증발기를 구비하는 냉장고에 관한 것으로서, 압축기에서의 압축비를 작게 하도록 함으로써 상대적으로 전력소모를 줄이는 냉장고를 제공함에 그 목적을 두고 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 냉장고에는, 저압의 냉매를 압축하기 위한 제1압축기와, 고압의 냉매를 압축하기 위한 제2압축기와, 고온고압의 냉매를 응축하기 위한 응축기와, 냉동실에 구성되며 혼합냉매를 저온저압의 액상냉매로 변환하는 제1모세관과, 기계실에 구성되며 고온고압의 냉매를 저온저압의 액상냉매로 변환하는 제2모세관과, 냉장실에 구성되며 제1압축기 또는 제2모세관 중 적어도 어느 하나로부터 냉매를 유입받아 기상과 액상으로 분리하는 분리기와, 냉동실에 구성되며 액상냉매를 증발하는 제1증발기와, 냉장실에 구성되며 액상냉매를 증발하는 제2증발기 등이 구비된다.

본 발명에 의하면, 2개의 압축기와 2개의 증발기를 이용함으로써 각 압축기에서의 압축비가 작게 되기 때문에 상대적으로 전력소모가 절약되게 된다.

냉장고, 증발기, 압축기, 콤프레샤, EVA, 응축기

Description

2단압축기와 2단증발기를 구비하는 냉장고{Refrigerator with two compressors and two evaporators}

도 1은 종래의 일반적인 냉장고의 냉동 사이클 구성요소를 개략적으로 나타낸 구성도이다.

도 2는 본 발명에 따른 2단의 압축기와 2단의 증발기가 구비되는 냉장고의 구성도이다.

도 3a는 종래의 압축기와 증발기를 구비하는 냉장고에서 볼 수 있는 몰리에르선도를 보여주며, 도 3b는 본 발명에 따른 2단 압축기와 2단증발기를 구비하는 냉장고에서 볼 수 있는 몰리에르선도이다.

****** 도2의 주요부호설명 ******

200 : 냉동실, 201 : 냉장실

202 : 기계실, 210 : 제1압축기

220 : 분리기, 230 : 제1모세관

240 : 제1증발기, 250 : 제2압축기

260 : 응축기, 261 : 냉각팬

270 : 제2모세관, 280 : 제2증발기

본 발명은 2단압축기와 2단증발기를 구비하는 냉장고에 관한 것으로서, 더 상세하게는 2개의 압축기와 2개의 증발기를 구성하여 냉동실에는 저온증발기가 작동하고 냉장실에는 고온증발기가 작동하도록 하여 압축기에서의 압축비를 작게 하도록 하는 냉장고에 대한 것이다.

일반적으로 냉장고는 음식물 등을 냉동시키거나, 냉장보관하기 위해 사용되는 것으로서, 그 내부에 냉동실과 냉장실로 분리된 수납공간을 형성하는 케이스와, 도 1에 나타난 압축기(10), 응축기(12) 및 증발기(14) 등과 같이 냉동사이클을 이루어 냉동실과 냉장실의 온도를 낮추기 위한 구성들을 포함하여 구성되어 있다.

이러한 냉장고에서는 압축기(10)에 의해 저온 저압의 기상 냉매가 고온 고압으로 압축되고, 압축된 고온고압의 기상 냉매가 응축기(12)를 지나는 과정에서 냉각 응축되어 고압의 액상으로 전환되며, 고압의 액체상태로 된 냉매가 모세관(16)을 통과하면서 그 온도와 압력이 낮아진 다음, 증발기(14)에서 액체상태의 냉매가 저온 저압의 기체상태로 변하면서 주위로부터 열을 빼앗아 그 주위의 공기를 냉각시키게 된다. 여기서, 응축기(12)로부터 모세관(16)으로 통하는 냉매유로상에는 냉매에 포함된 수분을 흡수하기 위한 드라이어(18)가 구비되어 있다.

또한, 냉장고에는 증발기(14)의 표면에 형성되는 서리층을 제거하기 위한 제상 시스템이 구비되어 있는데, 상기 제상 시스템에는 타이머(미도시)가 도시되어 있으며 발열작용을 통해 증발기(14) 주위의 온도를 높이는 히터(20)와, 상기 타이머에 의하여 일정시간동안 제상을 수행하기 위한 히터(20)의 작동을 제어하는 전원 콘트롤러(22)를 포함하여 이루어져 있다.

이러한 일반적인 냉장고에는 도시된 바와같이 1개의 압축기와 1개의 증발기를 가진 1단압축과 1단증발형태이다. 따라서 압축기에서의 압축비가 크기 때문에 소비되는 전력이 증가한다는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 압축기에서의 압축비를 작게 하도록 함으로써 상대적으로 전력소모를 줄이는 2단압축기와 2단증발기를 구비하는 냉장고를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 형태에 따르면, 저압의 냉매를 압축하기 위한 제1압축기(210); 고압의 냉매를 압축하기 위한 제2압축기(250); 고온고압의 냉매를 응축하기 위한 응축기(260); 냉동실(200)에 구성되며 혼합냉매를 저온저압의 액상냉매로 변환하는 제1모세관(230); 기계실(202)에 구성되며 고온고압의 냉매를 저온저압의 액상냉매로 변환하는 제2모세관(270); 냉장실(201)에 구성되며 제1압축기(210) 또는 제2모세관(270) 중 적어도 어느 하나로부터 냉매를 유입받아 기상과 액상으로 분리하되, 하단에는 액상 냉매가 분리되어 증발기로 배출되고 상단에는 기상냉매가 분리되어 압축을 위해 제2압축기로 배출되며, 기상냉매를 액상냉매로부터 분리하여 배출하도록 상기 기상냉매의 배출관이 상단에 위치하는 분리기(220); 냉동실(200)에 구성되며 액상냉매를 증발하는 제1증발기(240); 및 냉장실(201)에 구성되며 액상냉매를 증발하는 제2증발기(280)를 포함하는 것을 특징으로 하는 2단압축기와 2단증발기를 구비하는 냉장고를 제공한다.

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따라서 이러한 구성요소에 의하여 각 압축기에서의 압축비가 작게 되기 때문에 상대적으로 전력소비량을 적게 하는 것이 가능하게 된다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 2단의 압축기와 2단의 증발기가 구비되는 냉장고의 구성도로서, 이 구성도에는 제1압축기(210), 분리기(220), 제1증발기(240), 제2압축기(250), 응축기(260), 제2증발기(280) 등의 구성요소가 구비된다. 이와 같은 구조를 갖는 구성도의 구성요소들에 의하여 본 발명이 어떻게 구현되는 지를 설명하면 다음과 같다.

냉장고에는 냉매를 압축하여 이를 액상으로 변환하여 증발시킴으로써 냉각기능을 수행하기 위한 구성요소들이 구비된다. 즉 이러한 구성요소들에 의하여 냉매사이클이 이루어지게 되는데 이를 간단히 설명하면, 압축기(210, 250)에서 고온압축된 냉매는 응축기(260)에서 응축되어 모세관(230, 270)을 지나면서 저온저압의 액상냉매로 전환되게 된다. 이러한 액상냉매는 증발기(240, 280)에서 증발되고 기상냉매로 변환된 후, 다시 압축기(210, 250)로 유입되어 고온고압의 냉매로 압축되게 된다.

따라서 이러한 냉매사이클이 이루어지도록 하기 위하여 기계실(202)에는 제1압축기(210)와 제2압축기(250)가 구성되고, 냉동실(200)에는 저온증발을 위한 제1증발기(240), 냉장실(201)에는 고온증발을 위한 제2증발기(280)가 구성된다.

또한 냉장실(201)에는 기체와 액체로 혼합된 냉매를 분리하여 배출하기 위한 분리기(220)가 구성된다. 즉 하단(222)에는 액상 냉매가, 상단(211)에는 기상냉매가 분리되어, 액상냉매는 증발기(240, 280)로 배출되고 기상냉매는 압축을 위해 제2압축기(250)로 배출되게 된다. 이를 위해 기상냉매 배출관은 분리기(220)의 상단(211)에 구성된다.

이러한 구성요소에 의하여 2단의 냉매순환경로가 이루어지게 된다. 이 냉매순환경로 중에서 우선 저압압축에 의한 냉매순환경로를 보면 다음과 같다.

저압냉매순환과정은 제1압축기(210)에서 압축된 냉매가 분리기(220)로 유입되어 이 분리기(220)에서 액상냉매와 기상냉매로 분리되게 된다. 즉 제1압축기(210)는 고온고압을 위한 제2압축기(250)와 달리, 저압압축을 수행하므로 인해 냉매에 기상냉매에 액상냉매가 혼합되어 있을 수 있음으로, 액상냉매를 기상냉매와 분리한 후 이를 제1모세관(230)으로 순환시킨다. 물론 냉매순환속도가 급속도로 이루어짐에 따라 액상냉매에 기상냉매가 남아있을 가능성이 있으므로 상기 제1모세관(230)을 제1증발기(240)에 앞서 구성해 놓게된다. 따라서 잔존해 있는 기상냉매도 완전하게 액상냉매로 전환되어 제1증발기(240)로 순환된다. 제1증발기(240)를 통과한 냉매는 다시 제1압축기(210)로 유입되어 압축과정을 거치게 된다.

이와달리 고온압축에 의한 냉매순환경로인 고압냉매순환과정은 다음과 같다. 제2압축기(250)는 냉매를 고온고압압축하여 이를 응축기(260)로 배출한다. 응축기(260)에는 냉각팬(261)이 구비되어 있어 냉매를 응축시켜 이를 제2모세관(270)으로 배출시키게 된다. 제2모세관(270)에서 냉매는 저온저압의 액상냉매로 전환되어 분리기(220)에 유입되게된다. 상기 분리기(220)에 유입된 냉매는 액상과 기상냉매로 분리된 후, 액상냉매가 제2증발기(280)에 유입되어 기화되게 된다. 기화된 기상냉매는 다시 제2압축기(250)로 순환되어 상기 고압냉매순화과정을 거치게된다.

이러한 냉매순환과정에 따른 압력(P)과 엔탈피(h) 변화를 보여주는 도면이 도 3b에 도시되어 있다. 이에 앞서 도 3a는 종래의 압축기와 증발기를 구비하는 냉장고에서 볼 수 있는 몰리에르선도를 보여준다. 즉 하나의 압축기에 의하여 냉각사이클이 이루어짐에 따라 엔탈피의 변화(Δh)가 큼으로 인해 압축을 위한 열량이 많이 필요함을 보여주고 있다. 따라서 전력소비량이 크게되다.

이와 달리 도 3b에서 저압냉매순화과정(310)과 고압냉매순화과정(320)은 엔탈피가 Δh1, Δh2로 각각 분리되어 있어 압축을 위한 열량이 적게 소요됨으로 보여주고 있다. 따라서 전력소비량이 감소되게 된다.

이상, 본 발명에 대하여 첨부된 실시예와 도면을 가지고 상세히 기술하였으나, 본 발명은 특정 실시예에 한정되지는 않으며, 이 기술분야에 종사하고 있거나 통상의 지식을 습득하고 있는 자라면 본 발명의 내용을 벗어나지 않으면서도 수많 은 변형과 수정이 가능함을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 첨부된 청구범위에 의거하여 정해지는 것이 바람직할 것이다.

Claims

저압의 냉매를 압축하기 위한 제1압축기(210);

고압의 냉매를 압축하기 위한 제2압축기(250);

고온고압의 냉매를 응축하기 위한 응축기(260);

냉동실(200)에 구성되며 혼합냉매를 저온저압의 액상냉매로 변환하는 제1모세관(230);

기계실(202)에 구성되며 고온고압의 냉매를 저온저압의 액상냉매로 변환하는 제2모세관(270);

냉장실(201)에 구성되며 제1압축기(210) 또는 제2모세관(270) 중 적어도 어느 하나로부터 냉매를 유입받아 기상과 액상으로 분리하되, 하단에는 액상 냉매가 분리되어 증발기로 배출되고 상단에는 기상냉매가 분리되어 압축을 위해 제2압축기로 배출되며, 기상냉매를 액상냉매로부터 분리하여 배출하도록 상기 기상냉매의 배출관이 상단에 위치하는 분리기(220);

냉동실(200)에 구성되며 액상냉매를 증발하는 제1증발기(240); 및

냉장실(201)에 구성되며 액상냉매를 증발하는 제2증발기(280)를 포함하는 것을 특징으로 하는 2단압축기와 2단증발기를 구비하는 냉장고.
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