KR100678676B1 - 냉장고의 온도제어장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 냉장고의 온도제어장치에 관한 것이다. 본 발명의 온도제어장치는, 제1저장공간을 냉각시키기 위한 제1증발기(30), 제2저장공간을 냉각시키기 위한 제2증발기(50), 제3저장공간을 냉각시키기 위한 제3증발기(40), 제1삼방향밸브(10), 그리고 제2삼방향밸브(20)를 포함한다. 상기 제1삼방향밸브는 냉매를 제1증발기와 제2삼방향밸브 중 어느 일방으로 선택적으로 공급할 수 있도록 연결되고, 상기 제2삼방향밸브는 냉매를 제3증발기와 제2증발기 중 어느 일방으로 선택적으로 공급할 수 있도록 연결된다. 그리고 상기 제1증발기의 후단에는 제2증발기가 연결되고, 제3증발기의 후단에는 제2증발기가 연결된다.
냉장고, 온도제어장치, 3방향밸브

Description

냉장고의 온도제어장치{Device for controlling temperature for refrigerator}
도 1은 종래의 냉장고의 내부 구조를 보인 예시 정면도.
도 2는 종래의 온도제어장치의 개략을 보인 개략도.
도 3은 본 발명의 온도제어장치를 보인 개략도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10 ...... 제1삼방향밸브 20 ..... 제2삼방향밸브
30 ..... 제1증발기 40 .... 제3증발기
50 ..... 제2증발기
본 발명은 냉장고의 온도제어장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복수개의 증발기를 구비하는 냉장고에서 어느 일측의 저장공간을 신속하게 냉각시킬 수 있도록 구성되는 냉장고의 온도제어장치에 관한 것이다.
먼저 도 1 및 도 2를 참조하면서 종래의 온도제어장치에 대하여 살펴보기로 한다. 도 1에 도시한 바와 같이, 종래의 냉장고는 저장공간으로 냉장실(110) 및 냉동실(120)을 구비하고 있고, 냉장실(110)의상부에 가변온도실로서 절환실(100)이 별도로 마련되어 있다. 상기 절환실(100)은, 주위가 단열벽체로 폐쇄되어져 있다. 그리고 상기 절환실(100) 내부는 가열을 위한 히터와, 내부온도를 감지하는 온도센서가 별도로 설치되어 있다. 그리고 냉장실 외부에는 컨트롤패널(도시하지 않음)에 의하여 냉동실 및 냉장실은 물론 상기 절환실의 운전모드 및 온도 등을 세팅한다.
따라서 사용자가 상기 컨트롤패널을 통해서 세팅한 운전모드 및 온도 조건에 따라서, 냉장실(110), 냉동실(120) 및 절환실(100)의 온도대역이 설정된다. 이 때, 상기 절환실(100)은, 그 내부에 구성된 절환실 증발기와 히터의 구성으로 보관온도대역을 광범위하게 조절할 수 있는 특징을 가진다.
즉, 사용자가 절환실을 낮은 온도로 세팅한 경우, 압축기 및 응축기를 통과한 냉매가 3방향밸브의 제어에 의해서 절환실 내부에 공급되어, 열교환작업을 수행함으로서, 내부 온도를 낮은 온도대역으로 제어하는 것이 가능해진다.
한편, 사용자가 절환실(100)을 상기 경우보다 상대적으로 높은 온도로 세팅한 경우, 절환실 고내에 냉기가 공급되지 않도록 3방향밸브는 절환실 증발기에 공급되는 냉매유로를 폐쇄한다. 그리고 절환실 내부에 있는 히터가 가열동작을 수행함으로서, 절환실의 고내온도를 상승시킨다. 이에 따라 사용자가 설정한 온도를 유지할 수 있다.
도 2는 상기와 같이 절환실(100)을 구비하는 냉장고의 고내 온도를 제어하기 위한 냉각사이클도이다.
종래의 냉각사이클의 구성은, 냉매를 압축하는 압축기(200)와, 냉매를 응축하는 응축기(210)와, 그리고 냉장실증발기(230), 절환실증발기(240), 냉동실즐발기(270)을 포함하고 있다. 그리고 냉장실 증발기(230) 또는 절환실 증발기(240의 적어도 일측으로 냉매가 유입되도록 조정하는 3방향밸브(220)가 설치되어 있다. 그리고 상기 냉동실증발기(270)는 냉장실증발기(230) 또는 절환실증발기(240)의 하류측에 설치되어 있다.
상기 3방향밸브(220)가 컨트롤패널(도시하지 않음)로부터 입력된 운전모드 및 온도 등에 따라, 냉매유로의 개폐여부를 조정하는 과정은, 마이크로컨트롤러(도시하지 않음)의 제어에 의해서 이루어진다.
상기 냉각사이클의 흐름을 살펴보면 우선, 압축기(200)를 통해서 냉매가 압축되고, 압축된 냉매는 웅축기(210)에 전달된다. 응축기(210)를 통과한 냉매의 흐름은 3방향밸브(220)를 통해서 냉장실 증발기(230) 또는 절환실 증발기(240)의 적어도 일측으로 제어된다.
상기 3방향밸브(220)가 냉장실 증발기(230)로 냉매의 흐름을 형성하게 되면, 상기 냉장실 증발기(230)에 냉매가 공급된다. 이에 따라 냉장실 증발기(230)는 열교환작업을 수행하고, 냉장실 팬(도시하지 않음)의 동작으로 냉장실(110)에 냉기가 공급되어 저온상태를 유지할 수 있다.
그리고 3방향밸브(220)가 절환실 증발기(240)로 유로를 형성하게 되면, 상기 절환실 증발기(240)에 냉매가 공급된다. 이에 따라 절환실 증발기(240)는 열교환작업을 수행하여 절환실(100)을 저온상태로 유지할 수 있게 된다.
그리고 상기 냉장실 증발기(230)와 절환실 증발기(240)를 거친 냉매는, 도시한 바와 같이 냉동실 증발기(270)로 유입된다. 상기 냉동실 증발기(270)는 열교환작업을 수행하고, 냉동실 팬(도시하지 않음)의 동작으로 냉동실에 냉기가 공급된다.
상기 냉동실 증발기(270)를 통과한 냉매는 다시 압축기(200)로 유입되어, 냉매를 압축하여 응축기(210)로 전달함으로서, 상기와 같은 냉각사이클을 반복수행하게 된다.
이와 같은 구성을 가지는 종래의 온도제어장치에 의하면, 3방향밸브에 의하여 냉장실 또는 절환실이 1차적으로 냉각된 후, 냉동실에 냉기를 공급할 수 있도록 구성되고 있음을 알 수 있다. 즉 냉동실증발기(270)가 냉장실증발기(230) 또는 절활실증발기(240)의 후단부에 연결되어 있기 때문에, 냉동실에 많은 부하가 투입된 경우, 냉동실을 신속하게 냉각시킬 수 없게 되는 단점이 있다. 즉 냉동실 증발기는 절환실증발기 또는 냉장실증발기을 거친 냉매를 공급받기 때문에, 보다 신속한 냉동이 용이하지 않는 단점이 지적되는 것이다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 단점을 해결하기 위한 것으로, 3개의 저장공간을 구비하는 냉장고에서 원하는 어느 일측의 저장공간을 신속하게 냉각시킬 수 있는 온도제어장치를 제공하는 것을 주된 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 냉장고의 온도제어장치는, 제1저장공간을 냉각시키기 위한 제1증발기, 제2저장공간을 냉각시키기 위한 제2증발기, 제3저장공간을 냉각시키기 위한 제3증발기, 제1삼방향밸브, 그리고 제2삼방향밸브를 포함하고, 상기 제1삼방향밸브는 냉매를 제1증발기와 제2삼방향밸브 중 어느 일방으로 선택적으로 공급할 수 있도록 연결되고, 상기 제2삼방향밸브는 냉매를 제3증발기와 제2증발기 중 어느 일방으로 선택적으로 공급할 수 있도록 연결되는 것을 기술적 특징으로 한다.
그리고 상기 제1증발기의 후단에는 제2증발기가 연결되는 것이 바람직하다. 그리고 상기 제3증발기의 후단에는 제2증발기가 연결되는 것이 바람직하다.
이와 같은 본 발명은, 제1저장공간 내지 제3저장공간을 모두 직접 냉각시킬 수 있도록 구성하는 것에 의하여 어떠한 저장공간이라도 신속하게 냉기를 공급할 수 있게 되는 효과가 기대된다.
다음에는 도면에 도시한 실시예에 기초하면서 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 살펴보기로 한다. 이하 본 발명의 설명에서, 냉동실, 냉장실 그리고 절환실은 도 1에 도시한 것과 동일하다.
도 3은 본 발명에 의한 온도제어장치를 도시한 개략적인 냉동싸이클을 보인 것이다. 도시한 바와 같이, 본 발명의 온도제어장치는, 냉장실(제1저장공간)을 냉각시키기 위한 냉장실증발기(제1증발기)(30)와, 냉동실(제2저장공간)을 냉각시키기 위한 냉동실증발기(제2증발기)(50), 그리고 절환실을 냉각시키기 위한 절환실증발기(제3증발기)(40)를 구비하고 있다.
본 발명에 의하면, 압축기 및 응축기를 통하여 액화된 냉매는 제1삼방향밸브 (10)를 통하여 방향이 제어된다. 상기 제1삼방향밸브(10)는, 제1증발기(30) 또는 제2삼방향밸브(20)의 적어도 어느 일측으로 냉매를 공급할 수 있도록 구성되어 있다. 그리고 상기 제1증발기(30)의 후단에는 제2증발기(50)가 직렬로 설치되어 있다.
그리고 상기 제2삼방향밸브(20)는, 제3증발기(40)와 제2증발기(50)의 적어도 어느 일측으로 냉매를 공급할 수 있도록 설치되어 있다. 상기 제2삼방향밸브(20)은 제3증발기(40)와 직접 연결되어 있고, 상기 제3증발기(40)는 제2증발기(50)와 연결된다. 그리고 상기 제2삼방향밸브(20)는 제2증발기(50)와 연결되어 있어서 냉매를 공급할 수 있도록 구성되고 있음을 알 수 있다.
이상과 같은 구성을 정리하면, 상기 제1삼방향밸브(10)에는 제1증발기(30)와 제2삼방향밸브(20)가 병렬로 연결되어 있고, 제1증발기(30)와 제2증발기(50)는 서로 직렬로 연결되어 있다. 그리고 상기 제2삼방향밸브(20)에는 제3증발기(40)와 제2증발기(50)가 병렬로 연결되어 있다.
다음에는 이상과 같은 구성을 가지는 본 발명의 온도제어장치의 동작예를 살펴보기로 한다.
냉장실의 온도가 설정온도 이상으로 되어 냉기의 공급이 필요하게 되면, 제1삼발향밸브(10)는, 제어부의 제어에 의하여, 냉매를 제1증발기(냉장실증발기)(30) 측으로 공급하게 된다. 이 때 제2삼방향밸브(20) 측으로의 냉매의 공급은 중지되어 있다. 상기 제1증발기(냉장실증발기)(30)에 공급된 냉매는 열교환을 통하여 냉기를 생성하게 되어 냉장실을 저온상태로 유지할 수 있게 된다. 그리고 상기 제1 증발기(30)를 나온 냉매는 직렬로 연결되어 있는 제2증발기(냉동실증발기)로 공급된 후, 압축기 및 응축기를 거치는 냉동싸이클을 순환하게 된다. 따라서 냉장실의 온도가 높아지면 신속하게 냉장실을 냉각시킬 수 있게 된다.
그리고 절환실에 냉기의 공급이 필요한 경우에는, 제1삼방향밸브(10)는 제2삼방향밸브(20) 측으로 냉매를 공급하게 된다. 그리고 이 때 제2삼방향밸브(20)는 제3증발기(절환실증발기)(40) 측으로 냉매를 공급하고 제2증발기(냉동실증발기) 측으로의 냉매의 공급은 차단한다. 따라서 제3증발기(40)로 공급된 냉매는 절환실을 냉각시킬 수 있게 된다. 그리고 상기 제3증발기(40)를 거친 냉매는 제2증발기(냉동실 증발기)를 거쳐서, 상기와 같이 압축기 및 응축기를 거치는 냉동싸이클을 순환을 지속하게 된다.
그리고 과부하가 투입되는 등의 이유로 냉동실의 온도가 설정값 보다 높은 경우에는, 냉동실을 신속하게 냉동시켜야 한다. 이러한 경우에는 상기 제1삼방행밸브(10)는 제2삼방향밸브(20) 측으로 냉매를 공급하도록 제어되고, 상기 제2삼방향밸브(20)는 제2증발기(냉동실증발기) 측으로만 냉기를 공급하도록 제어된다.
따라서 냉동실을 냉각시킬 수 있는 제2증발기(50)으로만 냉매가 흐르게 되어 냉동실을 보다 신속하게 냉동시킬 수 있게 된다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의하면, 한쌍의 삼방향밸브를 이용하여 3개의 증발기에 각각 직접 냉매를 공급할 수 있도록 구성하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다. 그리고 이와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이고, 본 발명은 첨부한 특허청구의 범위에 기초하여 해석되어야 할 것이다.
이상과 같은 본 발명에 의하면, 3개의 증발기가 설치된 3개의 저장공간에 대하여 각각 직접 냉매를 공급할 수 있도록 구성되고 있음을 알 수 있다. 따라서 냉장실 및 절환실은 물론이고, 냉동실에도 직접 냉매를 공급할 수 있어서, 각각의 저장공간을 신속하게 냉각시킬 수 있는 장점이 기대된다.

Claims (3)

  1. 제1저장공간을 냉각시키기 위한 제1증발기,
    제2저장공간을 냉각시키기 위한 제2증발기,
    제3저장공간을 냉각시키기 위한 제3증발기,
    제1삼방향밸브, 그리고
    제2삼방향밸브를 포함하고,
    상기 제1삼방향밸브는 냉매를 제1증발기와 제2삼방향밸브 중 어느 일방으로 선택적으로 공급할 수 있도록 연결되고,
    상기 제2삼방향밸브는 냉매를 제3증발기와 제2증발기 중 어느 일방으로 선택적으로 공급할 수 있도록 연결되는 것을 특징으로 하는 냉장고의 온도제어장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1증발기의 후단에는 제2증발기가 연결되는 것을 특징으로 하는 냉장고의 온도제어장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제3증발기의 후단에는 제2증발기가 연결되는 것을 특징으로 하는 냉장고의 온도제어장치.
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