KR101014189B1

KR101014189B1 - 냉장고의 냉장냉동 시스템

Info

Publication number: KR101014189B1
Application number: KR1020040044564A
Authority: KR
Inventors: 전용덕
Original assignee: 주식회사 대우일렉트로닉스
Priority date: 2004-06-16
Filing date: 2004-06-16
Publication date: 2011-02-14
Also published as: KR20050119458A

Abstract

본 발명은 냉장고의 냉장냉동 시스템에 관한 것으로서, 증발기에 의한 고내에의 얼음 또는 성에가 형성되는 것을 방지하여 냉장실에 저장되는 식품이 안전하게 보관되도록 하는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 냉장고에는, 냉매를 고온압축하여 방열기로 배출하는 압축기와, 상기 고온압축된 냉매를 방열하기 위한 방열팬이 측면에 구비되며 방열된 냉매를 제1모세관에 배출하는 방열기와, 상기 냉매를 기상과 액상냉매로 분리하여 배출하는 기액분리기와, 기상냉매를 순환시켜 고내를 냉각시키는 제1냉각기와, 액상냉매를 저온저압의 냉매로 변화시켜 제2냉각기에 배출하는 제2모세관과, 제2모세관으로부터 유입된 냉매를 순환시켜 고내를 냉동시키는 제2냉각기 등이 구비된다.

본 발명에 의하면, 2개의 증발기와 2개의 모세관이 구성됨으로써 상온온도권 냉각시에는 식품의 동결을 방지하고, 초저온 온도권 냉동시에는 저온 및 급속냉동이 수행되는 것이 가능하다.

냉장고, 증발기, 압축기, 콤프레샤, EVA, 응축기, 기액분리기

Description

냉장고의 냉장냉동 시스템{Refrigeration system in refrigerator}

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

도 2는 본 발명에 따른 2개의 증발기와 2개의 모세관이 구비되어 냉장냉동시스템을 구현하는 냉장고의 구성도이다.

도 3은 본 발명에 따른 2개의 증발기와 2개의 모세관이 구비되는 냉장냉동사이클이 도시된 블럭도이다.

도 3은 본 발명에 따른 2개의 증발기와 2개의 모세관이 구비하는 냉장고에서 볼 수 있는 몰리에르선도이다.

****** 도2의 주요부호설명 ******

200 : 냉동실, 201 : 냉장실

202 : 기계실, 210 : 압축기

220 : 방열기, 221 : 방열팬

230 : 제1모세관, 240 : 기액분리기

250 : 제2모세관, 260 : 제1증발기

270 : 제2증발기

본 발명은 냉장고의 냉장냉동 시스템에 관한 것으로서, 더 상세하게는 2개의 냉각기와 2개의 모세관을 구성하여 기상냉매는 고온냉각기에서 상온 온도권냉각을 수행하고 액상냉매는 저온저압의 냉매가 되어 저온냉각기에서 초저온 온도권냉동을 수행하는 냉장냉동 시스템에 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)가 포함되어 이루어진다.

이러한 일반적인 냉장고에는 도시된 바와같이 1개의 압축기와 1개의 증발기 및 1개의 모세관을 가진 1단 팽창 1단증발형태이다. 따라서 1개의 증발기로 인하여 고내에 성에 또는 얼음이 형성되어 보관되는 식품이 동결되는 사용상의 불편이 초래되었다.

본 발명은 상기 종래 기술에 의하여 제기된 단점을 해결하고자 발안된 것으로써, 증발기와 모세관을 2개로 구성함으로써 증발기에 의한 고내에의 얼음 또는 성에가 형성되는 것을 방지하여 냉장실에 저장되는 식품이 안전하게 보관되도록 하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 상기 제기된 목적을 이루기 위해 상온 온도권 냉각과 초저온 온도권 냉동을 수행하도록 하는 2개의 증발기와 2개의 모세관으로 구성된 냉장고를 제공한다.

이를 위하여 냉장고에는, 냉매를 고온압축하여 방열기로 배출하는 압축기와,

상기 고온압축된 냉매를 방열하기 위한 방열팬이 측면에 구비되며 방열된 냉매를 제1모세관에 배출하는 방열기와, 상기 냉매를 기상과 액상냉매로 분리하여 배출하는 기액분리기와, 기상냉매를 순환시켜 고내를 냉각시키는 제1냉각기와, 액상 냉매를 저온저압의 냉매로 변화시켜 제2냉각기에 배출하는 제2모세관과, 제2모세관으로부터 유입된 냉매를 순환시켜 고내를 냉동시키는 제2냉각기 등이 구비된다.

따라서 이러한 구성요소에 의하여, 식품의 동결을 방지하고 저온 및 급속냉동의 수행이 가능하다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 2개의 증발기와 2개의 모세관이 구비되어 냉장냉동시스템을 구현하는 냉장고의 구성도로서, 이 구성도에는 압축기(210), 방열기(220), 제1모세관(230), 기액분리기(240), 제2모세관(250), 제1증발기(260), 제2증발기(270) 등의 구성요소가 구비된다. 이러한 구성요소들은 냉매를 압축하여 이를 액상으로 변환하여 증발시킴으로써 냉각기능을 수행한다.

즉 이러한 구성요소들에 의하여 냉매순환사이클이 이루어지게 되는데 이를 간단히 설명하면, 압축기(210)에서 고온압축된 냉매는 방열기(220)에서 응축되어 모세관(230, 250)을 지나면서 저온저압의 액상냉매로 전환되게 된다. 이러한 액상냉매는 증발기(260, 270)에서 증발되고 기상냉매로 변환된 후, 다시 압축기(210)로 유입되어 고온고압의 냉매로 압축되게 된다.

따라서 이러한 냉매순환사이클이 이루어지도록 하기 위하여 냉동실(200)에는 초저온 온도권냉동을 위한 제2증발기(270), 냉장실(201)에는 상온 온도권냉장을 위한 제1증발기(260)가 각각 구성되어 고내의 냉장냉동이 이루어진다.

이러한 상기 증발기(260, 270)에 냉매를 공급하기 위하여 기계실(202)에는 압축기(210)와 방열기(220), 이 방열기(220)를 냉각하기 위한 방열팬(221), 모세관(230, 250), 액상냉매와 기상냉매를 분리하는 기액분리기(240) 등이 구성된다.

상기 기계실(202)에 구성된 구성요소 중에서 기액분리기(240)는 제1모세관(230)에 의해 고압고온의 기체로부터 상태변화된 냉매를 분리하게 된다. 즉 상기 냉매는 액상과 기상으로 혼합된 냉매로써 기체와 액체로 분리하기 위하여 기액분리기(240)에는 액상냉매가 취부되는 하단(241)과 기상냉매가 취부되는 상단(242)이 구성된다. 따라서 기상냉매가 취부된 상단(242)에는 제1증발기(260)가 연결되고, 액상냉매가 취부된 하단(241)에는 제2모세관(250)이 연결된다. 상기 제2모세관(250)은 액상냉매에 포함되어 있는 소량의 기상냉매를 액상냉매로 바꾸어주는 기능을 한다. 따라서 제2모세관(250)에 의하여 저온저압된 냉매는 제2증발기(270)로 유입되어 냉동실을 냉각하게 된다.

상기 기술한 구성요소에 의하여 냉매순환경로가 이루어지게 되는데, 이러한 냉매순환경로는 제1증발기(260)와 제2증발기(270)에 따라 상온 온도권 냉각순환과 초저온 온도권냉동순환으로 이루어진다. 이를 자세히 설명하면 다음과 같다. 우선 상온 온도권 냉각에 따른 냉매순환경로를 보면 다음과 같다.

상온온도권 냉각은 압축기(210)에서 압축된 냉매가 방열기(220)로 유입되어 방열팬(221)에 의하여 방열이 된 후 제1모세관(230)거쳐 저온저압의 액상냉매로 변환되어 기액분리기(240)로 유입된다. 이 기액분리기(240)에서 냉매는 액상냉매와 기상냉매로 분리되게 된다. 즉 제1모세관(230)을 통과한 냉매라도 기상냉매에 액상 냉매가 혼합되어 있을 수 있다. 따라서 기액분리기(240)를 통해 분리된 기상냉매는 제1증발관(260)으로 유입되어 냉장실의 냉각을 수행한 후 다시 압축기(210)로 유입되어 압축과정을 거치게 된다.

이와달리 초저온 온도권 냉동에 따른 냉매순환경로는 다음과 같다. 압축기(210)에 의해 발생된 냉매가 기액분리기(240)에 도달하는 과정은 상기 상온온도권 냉각순화과정과 동일하다. 기액분리기(240)에서 하단(241)에 취부된 액상냉매는 제2모세관(250)을 통과한 후 제2증발기(270)에서 냉동실의 냉동을 수행하게 된다.

상기 제2모세관(250)은 냉매순환속도가 급속도로 이루어짐에 따라 액상냉매에 기상냉매가 남아있을 가능성이 있으므로 제2증발기(270)에 앞서 구성된다. 따라서 잔존해 있는 기상냉매도 완전하게 액상냉매로 전환되어 제2증발기(270)로 순환된다. 제2증발기(270)를 통과한 냉매는 다시 압축기(210)로 유입되어 압축과정을 거치게 된다.

이러한 냉매순환과정에 따른 압력(P), 온도(T)와 엔탈피(h) 변화를 보여주는 도면이 도 4에 도시되어 있다.

즉 상온온도권 냉각순환(400)과 초저온 온도권 냉동순환(410)은 각기 다른 온도변화(ΔT1, ΔT2)를 가짐으로써, 종래의 단일팽창에 비하여 냉장과 냉동이 효율적으로 이루어짐을 보여주고 있다.

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 수많은 변형과 수정이 가능함을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 첨부된 청구범위에 의거하여 정해지는 것이 바람직할 것이다.

Claims

냉매를 고온압축하여 방열기로 배출하는 압축기와,

상기 고온압축된 냉매를 방열하기 위한 방열팬이 측면에 구비되며 방열된 냉매를 제1모세관에 배출하는 방열기와,

상기 냉매를 기상과 액상냉매로 분리하여 배출하는 기액분리기와,

기상냉매를 순환시켜 고내를 냉각시키는 제1냉각기와,

액상냉매를 저온저압의 냉매로 변화시켜 제2냉각기에 배출하는 제2모세관과,

제2모세관으로부터 유입된 냉매를 순환시켜 고내를 냉동시키는 제2냉각기

를 포함하여 이루어지는 냉장고의 냉장냉동 시스템.
제 1 항에 있어서,

제1냉각기는 상온온도권 냉각순환을 수행하고,

제2냉각기는 초저온 온도권 냉동순환을 수행함을 특징으로 하는 냉장고의 냉장냉동 시스템.
제 2 항에 있어서,

상기 상온온도권 냉각순환은 압축기, 방열기, 제1모세관, 기액분리기, 제1증발기, 압축기순으로 이루어지며,

상기 초저온 온도권 냉동순환은 압축기, 방열기, 제1모세관, 기액분리기, 제2모세관, 제2증발기, 압축기순으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 냉장고의 냉장냉동 시스템.