KR101627037B1 - 냉장고 및 그 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 냉장고 및 그 제어방법에 관한 것이다.
본 실시예에 따른 냉장고에는, 냉매를 압축하는 제 1,2 압축기; 상기 제 1,2 압축기에서 압축된 냉매를 응축시키는 응축기; 상기 응축기의 출구측에 배치되며, 상기 응축기에서 응축된 냉매의 유동방향을 조절하는 유동 조절부; 상기 유동 조절부로부터 연장되는 다수의 분지배관; 상기 다수의 분지배관에 설치되며, 냉매를 감압하는 팽창장치; 상기 다수의 분지배관에 연결되며, 상기 제 1 압축기의 입구측에 설치되는 일 증발기 및 상기 제 2 압축기의 입구측에 설치되는 타 증발기가 포함되는 다수의 증발기; 상기 다수의 증발기의 출구측 배관에 설치되어 냉매의 유동방향을 전환하는 밸브장치; 및 상기 밸브장치로부터 상기 제 1 압축기 또는 제 2 압축기로 연장되어, 냉매를 바이패스 시키는 바이패스 배관이 포함된다.

Description

냉장고 및 그 제어방법 {A refrigerator and a method controlling the same}
본 발명은 냉장고 및 그 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로, 냉장고는 음식물을 냉동 또는 냉장 보관하도록 저장물이 수용되는 다수의 저장실이 구비되고, 상기 음식물을 수납 및 취출하도록 상기 저장실의 일면이 개방되어 형성된다. 상기 다수의 저장실에는, 음식물의 냉동 저장을 위한 냉동실 및 음식물의 냉장 저장을 위한 냉장실이 포함된다.
냉장고에는, 냉매가 순환하는 냉동시스템이 구동된다. 상기 냉동 시스템을 구성하는 장치에는, 압축기, 응축기, 팽창장치 및 증발기가 포함된다. 상기 증발기에는, 냉장실의 일측에 구비되는 제 1 증발기 및 냉동실의 일측에 구비되는 제 2 증발기가 포함될 수 있다.
상기 냉장실에 저장된 냉기는 상기 제 1 증발기를 거치면서 냉각되고, 상기 냉각된 냉기는 상기 냉장실로 다시 공급될 수 있다. 그리고, 상기 냉동실에 저장된 냉기는 상기 제 2 증발기를 거치면서 냉각되고, 상기 냉각된 냉기는 상기 냉동실로 다시 공급될 수 있다.
이와 같이, 종래의 냉장고는 다수의 저장실이 별개의 증발기를 통하여 독립적인 냉각이 수행되도록 구성되었다.
이와 관련하여, 본 출원인은 특허 등록을 받은 바 있다 (선행특허 등록번호 10-1275184, 등록일자 2013년 6월 10일).
위 선행특허에 따른 냉동시스템에는, 압축기(140), 응축기(150), 냉매공급수단(170), 팽창장치(113,123), 제 1 증발기(110) 및 제 2 증발기(120)가 개시된다. 상기 제 1 증발기(110)와 제 2 증발기(120)는 별도의 저장실을 각각 냉각하기 위하여 구비되는 열교환기로서 이해된다.
상기 냉매공급수단(170)은 삼방밸브로 구성될 수 있으며, 상기 냉매공급수단(170)에 유입되는 냉매는 상기 제 1 증발기(110) 또는 제 2 증발기(120)로 가이드 될 수 있다.
즉, 위 선행특허는, 냉매가 상기 제 1 증발기(110) 또는 제 2 증발기(120)로 선택적으로 공급되어, 다수의 저장실 중 일 저장실의 냉각을 수행하고 타 저장실의 냉각을 정지하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 제 1 증발기(110) 및 제 2 증발기(120)는 정해진 냉동사이클을 따라 각각 제 1 냉각공간(117)과 제 2 냉각공간(127)을 냉각하도록 구성된다. 일례로, 상기 제 1 냉각공간(117) 및 제 2 냉각공간(127) 중 일 냉각공간은 냉장실을 구성하고, 타 냉각공간은 냉동실을 구성할 수 있다.
이러한 선행특허에 의하면, 정해진 냉장실 또는 냉동실을 냉각하도록 구성될 뿐, 사용자의 기호 또는 사용 편의에 따라 냉장실과 냉동실을 절환하여 사용하는 것은 불가능하다는 문제점이 있었다.
본 실시예는 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 냉장실 및 냉동실의 절환운전이 가능한 냉장고 및 냉장고의 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 실시예에 따른 냉장고에는, 냉매를 압축하는 제 1,2 압축기; 상기 제 1,2 압축기에서 압축된 냉매를 응축시키는 응축기; 상기 응축기의 출구측에 배치되며, 상기 응축기에서 응축된 냉매의 유동방향을 조절하는 유동 조절부; 상기 유동 조절부로부터 연장되는 다수의 분지배관; 상기 다수의 분지배관에 설치되며, 냉매를 감압하는 팽창장치; 상기 다수의 분지배관에 연결되며, 상기 제 1 압축기의 입구측에 설치되는 일 증발기 및 상기 제 2 압축기의 입구측에 설치되는 타 증발기가 포함되는 다수의 증발기; 상기 다수의 증발기의 출구측 배관에 설치되어 냉매의 유동방향을 전환하는 밸브장치; 및 상기 밸브장치로부터 상기 제 1 압축기 또는 제 2 압축기로 연장되어, 냉매를 바이패스 시키는 바이패스 배관이 포함된다.
또한, 상기 일 증발기에는 제 1 증발기가 포함되고, 상기 타 증발기에는, 제 2 증발기 및 제 3 증발기가 포함된다.
또한, 상기 밸브장치에는, 상기 제 1 증발기의 출구측 배관에 설치되는 제 1 밸브장치; 상기 제 2 증발기의 출구측 배관에 설치되는 제 2 밸브장치; 및 상기 제 3 증발기의 출구측 배관에 설치되는 제 3 밸브장치가 포함된다.
또한, 상기 제 1 증발기의 출구측 배관은 상기 제 1 압축기로 연장되며, 상기 제 2 증발기의 출구측 배관 및 상기 제 3 증발기의 출구측 배관은 합지되어, 상기 제 2 압축기의 흡입배관에 연결되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 바이패스 배관에는, 상기 제 1 밸브장치로부터 상기 제 2 압축기의 흡입배관으로 연장되는 제 1 바이패스 배관이 포함된다.
또한, 상기 바이패스 배관에는, 상기 제 2 밸브장치로부터 상기 제 1 증발기의 출구측 배관으로 연장되는 제 2 바이패스 배관이 포함된다.
또한, 상기 바이패스 배관에는, 상기 제 3 밸브장치로부터 상기 제 1 증발기의 출구측 배관으로 연장되는 제 3 바이패스 배관이 포함된다.
또한, 상기 제 2 압축기는 저압측 압축기이고, 상기 제 1 압축기는 상기 제 2 압축기에서 압축된 냉매를 압축하는 고압측 압축기인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 밸브장치에는, 삼방 밸브(three way valve)가 포함된다.
또한, 상기 다수의 증발기가 설치되는 다수의 저장실이 포함되며, 상기 밸브장치는, 상기 다수의 저장실의 운전모드에 따라, 상기 다수의 저장실 중 일 저장실을 냉장실, 타 저장실을 냉동실로 절환하기 위하여, 작동되는 것을 특징으로 한다.
다른 측면에 따른 냉장고의 제어방법에는, 다수의 압축기 및 상기 다수의 압축기의 입구측에 설치되는 다수의 증발기가 포함되는 냉장고의 제어방법에 있어서, 압축기를 구동하여 냉동 사이클을 운전하는 단계; 및 상기 다수의 증발기의 출구측 배관에 설치되는 밸브장치를 제어하여, 상기 다수의 압축기 중 일 압축기로 흡입될 냉매를 바이패스 하여 타 압축기로 흡입되도록 하는 단계가 포함된다.
또한, 상기 밸브장치로부터 상기 다수의 압축기로 연장되는 바이패스 배관이 더 포함되며, 상기 밸브장치의 작동모드에 따라, 상기 바이패스 배관에서의 냉매 유동은 선택적으로 허용되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 다수의 증발기에는, 상기 다수의 압축기 중 제 1 압축기의 입구측에 설치되는 제 1 증발기; 및 상기 다수의 압축기 중 제 2 압축기의 입구측에 설치되는 제 2,3 증발기가 포함된다.
또한, 상기 바이패스 배관에는, 상기 제 1 증발기를 통과한 냉매를 상기 제 2 압축기로 바이패스 하는 제 1 바이패스 배관; 상기 제 2 증발기를 통과한 냉매를 상기 제 1 압축기로 바이패스 하는 제 2 바이패스 배관; 및 상기 제 3 증발기를 통과한 냉매를 상기 제 1 압축기로 바이패스 하는 제 3 바이패스 배관이 포함된다.
제안되는 실시예에 따르면, 복수의 증발기가 동시 운전될 수 있으므로 다수의 저장실의 냉각이 효과적으로 이루어질 수 있다는 장점이 있다.
또한, 냉장고 저장실의 운전모드에 따라, 냉장실과 냉동실을 절환하여 사용할 수 있으므로, 사용자 편의성이 증대될 수 있다는 효과가 있다.
또한, 간단한 냉동 사이클의 구성을 통하여 냉장실 및 냉동실의 절환이 가능하다는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 구성을 보여주는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 냉장고 저장실의 구성을 보여주는 개략도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 냉동 사이클을 보여주는 시스템 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 저장실의 제 1 운전모드 수행시, 냉장고의 제어방법을 보여주는 플로우 챠트이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 저장실의 제 1 운전모드 수행시, 냉매의 유동모습을 보여주는 냉동 사이클 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 저장실의 제 2 운전모드 수행시, 냉장고의 제어방법을 보여주는 플로우 챠트이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 저장실의 제 2 운전모드 수행시, 냉매의 유동모습을 보여주는 냉동 사이클 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 저장실의 제 3 운전모드 수행시, 냉장고의 제어방법을 보여주는 플로우 챠트이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 저장실의 제 3 운전모드 수행시, 냉매의 유동모습을 보여주는 냉동 사이클 도면이다.
이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명의 구체적인 실시예를 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 구성을 보여주는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 냉장고 저장실의 구성을 보여주는 개략도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 냉장고(0)에는, 저장공간(20)을 형성하는 본체(11)와, 상기 본체(11)의 저장공간을 선택적으로 차폐하는 제 1 도어(30) 및 제 2 도어(40)가 포함된다.
상기 제 1 도어(30)는 상기 저장공간(20) 중 상부 저장공간을 차폐하기 위하여 상기 본체(11)의 전방에 회동 가능하게 결합될 수 있다. 그리고, 상기 제 2 도어(40)는 상기 본체(11)의 전방으로 인출 가능하게 제공되며, 상기 제 2 도어(40)의 후방에는 바스켓이 결합되어 식품의 보관이 가능할 수 있다. 상기 제 1 도어(30)를 "회전형 도어", 상기 제 2 도어(40)를 "서랍식 도어"라 이름할 수 있다.
상기 저장공간(20)의 내부에는 식품이 저장될 수 있으며, 상기 식품은 일반적으로 저장용기(50)에 수납된 상태로 저장될 수 있다.
상기 냉장고(10)에는, 상기 저장공간(20)의 적어도 일부 공간을 구획하는 선반(60) 및 상기 선반(60)에 의해 구획되는 각각의 공간의 개방된 전면을 선택적으로 차폐하기 선반커버(65)가 더 포함된다. 상기 선반커버(65)는 상기 선반(60)의 선단 또는 상기 선반(60)의 하측에 회동 가능하게 장착되며, 사용자는 상기 선반커버(65)를 들어올리고 내리는 것에 의해 상기 개방된 전면을 선택적으로 차폐할 수 있다.
다른 예로서, 상기 선반커버(65)는 상기 선반(60)의 하측으로 슬라이딩 인출입 가능하도록 구성될 수도 있으며, 사용자는 선반커버(65)의 개방을 위한 회동 후 상기 선반커버(65)를 슬라이딩 인입하여 상기 선반(60)에 의해 구획된 공간을 개방상태로 유지할 수도 있다.
상기 선반(60) 및 선반커버(65)는 투명한 소재로 제작되어 내부의 식별이 용이하도록 구성될 수 있다.
상기 저장공간(20)에는, 서로 구획되어 배치되는 다수의 저장실(21,22,23)이 포함된다. 상기 다수의 저장실(21,22,23)은 상하 방향으로 배치될 수 있다.
상기 다수의 저장실(21,22,23)에는, 상기 저장공간(20)의 상부 공간을 형성하는 제 1 저장실(21)과, 상기 제 1 저장실(21)의 하측에 형성되는 제 2 저장실(22) 및 상기 제 2 저장실(22)의 하측에 형성되는 제 3 저장실(23)이 포함된다.
상기 냉장고(10)에는, 상기 제 1 저장실(21)과 제 2 저장실(22)의 사이에는, 상기 제 1 저장실(21)과 제 2 저장실(22)을 구획하는 제 1 구획부(24) 및 상기 제 2 저장실(22)과 제 3 저장실(23)을 구획하는 제 2 구획부(25)가 더 포함된다.
상기 저장공간(20)의 후벽에는, 다수의 증발기(150,160,170)가 설치될 수 있다. 상세히, 상기 냉장고(10)에는, 상기 제 1 저장실(21)의 후벽에 설치되는 제 1 증발기(150)와, 상기 제 2 저장실(22)의 후벽에 설치되는 제 2 증발기(160) 및 상기 제 3 저장실(23)의 후벽에 설치되는 제 3 증발기(170)가 포함된다.
상기 제 1 내지 제 3 증발기(150,160,170)에서 생성된 냉기는 각각 상기 제 1 내지 제 3 저장실(21,22,23)로 공급되어, 각 저장실을 냉각할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 냉동 사이클을 보여주는 시스템 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 냉장고(10)에는, 냉동 사이클을 구동하기 위한 다수의 장치가 포함된다.
상세히, 상기 냉장고(10)에는, 냉매를 압축하기 위한 복수의 압축기(111,115)와, 상기 복수의 압축기(111,115)에서 압축된 냉매를 응축시키는 응축기(120)와, 상기 응축기(120)에서 응축된 냉매를 감압하기 위한 다수의 팽창장치(141,143,145) 및 상기 다수의 팽창장치(141,143,145)에서 감압된 냉매를 증발하기 위한 다수의 증발기(150,160,170)가 포함된다.
상기 냉장고(10)에는, 상기 복수의 압축기(111,115), 응축기(120), 팽창장치(141,143,145) 및 증발기(150,160,170)를 연결하여 냉매의 유동을 가이드 하는 냉매배관(100)이 더 포함된다.
상기 복수의 압축기(111,115)에는, 저압측에 배치되는 제 2 압축기(115) 및 상기 제 2 압축기(115)에서 압축된 냉매를 더 압축하는 제 1 압축기(111)가 포함된다. 상기 제 2 압축기(115)의 출구측 냉매배관(144)은 상기 제 1 압축기(111)로 연장된다. 상기 제 2 압축기(115)를 "저압측 압축기", 상기 제 1 압축기(111)를 "고압측 압축기"라 이름할 수 있다.
상기 다수의 증발기(150,160,170)에는, 상기 제 1 저장실(21)에 공급될 냉기를 생성하기 위한 제 1 증발기(150)와, 상기 제 2 저장실(22)에 공급될 냉기를 생성하기 위한 제 2 증발기(160) 및 상기 제 3 저장실(23)에 공급될 냉기를 생성하기 위한 제 3 증발기(160)가 포함된다.
상기 제 1 증발기(150)는 상기 제 1 압축기(111)의 입구측에 설치되며, 상기 제 2 증발기(160) 및 제 3 증발기(170)는 상기 제 2 압축기(115)의 입구측에 설치될 수 있다. 따라서, 상기 제 1 증발기(150)에서 증발된 냉매는 상기 제 1 압축기(111)로 흡입되고, 상기 제 2,3 증발기(160,170)에서 증발된 냉매는 상기 제 2 압축기(115)로 흡입될 수 있다.
다만, 본 실시예는 바이패스 배관(191,193,195)을 설치하여, 상기 제 1 증발기(150)에서 증발된 냉매가 상기 제 2 압축기(115)의 입구측으로 바이패스 되고, 상기 제 2 증발기(160) 또는 제 3 증발기(170)에서 증발된 냉매가 상기 제 1 압축기(111)의 입구측으로 바이패스 되는 구성을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 구성에 의하여, 상기 제 1 내지 제 3 증발기(150,160,170)에서 증발된 냉매가 상기 제 1 압축기(111)로 흡입될 지, 아니면 상기 제 2 압축기(115)로 흡입될 지 여부에 따라서, 상기 제 1 내지 제 3 저장실(21,22,23)은 냉장실 또는 냉동실로 운전될 수 있다.
일례로, 일 증발기에서 증발된 냉매가 "고압측 압축기"인 제 1 압축기(111)로 흡입되는 경우, 상기 일 증발기는 상대적으로 증발압력이 높은 "고압측 증발기"로서 기능하고 냉매는 상기 제 1 압축기(111)에서 1단 압축될 수 있다. 따라서, 상기 일 증발기가 설치되는 저장실은 상대적으로 높은 온도의 냉기가 공급되는 냉장실로 운전될 수 있다.
반면에, 일 증발기에서 증발된 냉매가 "저압측 압축기"인 제 2 압축기(115)로 흡입되는 경우, 상기 일 증발기는 상대적으로 증발압력이 낮은 "저압측 증발기"로서 기능하고 냉매는 상기 제 2 압축기(115)에서 1단 압축된 후 상기 제 1 압축기(111)로 흡입되어 2단 압축될 수 있다. 따라서, 상기 일 증발기가 설치되는 저장실은 상대적으로 낮은 온도의 냉기가 공급되는 냉동실로 운전될 수 있다.
상기 제 1 증발기(150)의 출구측 배관(151)은 상기 제 1 압축기(111)로 연장된다. 그리고, 상기 제 2 증발기(160)의 출구측 배관(161) 및 제 3 증발기(170)의 출구측 배관(171)은 상기 제 2 압축기(115)로 연장된다. 여기서, 상기 제 2 증발기(160)의 출구측 배관(161)과 제 3 증발기(170)의 출구측 배관(171)은 제 1 합지부(106)에서 합지되며, 합지된 배관은 상기 제 2 압축기(115)의 흡입배관(115a)에 연결된다.
상기 다수의 팽창장치(141,143,145)에는, 상기 제 1 증발기(150)로 유입될 냉매를 팽창하기 위한 제 1 팽창장치(141)와, 상기 제 2 증발기(160)로 유입될 냉매를 팽창하기 위한 제 2 팽창장치(143) 및 상기 제 3 증발기(170)로 유입될 냉매를 팽창하기 위한 제 3 팽창장치(145)가 포함된다.
상기 제 1 내지 제 3 팽창장치(141,143,145)에는, 모세관(capillary tube)이 포함될 수 있다.
상기 제 1 증발기(150)의 입구측에는, 상기 제 1 증발기(150)로의 냉매 유입을 가이드 하는 제 1 분지배관(101)이 설치된다. 상기 제 1 팽창장치(141)는 상기 제 1 분지배관(101)에 설치될 수 있다. 상기 제 1 분지배관(101)은 상기 제 1 증발기(150)로 냉매의 유입을 가이드 하는 점에서, "제 1 증발유로"라 이름할 수 있다.
상기 제 2 증발기(160)의 입구측에는, 상기 제 2 증발기(160)로의 냉매 유입을 가이드 하는 제 2 분지배관(103)이 설치된다. 상기 제 2 팽창장치(143)는 상기 제 2 분지배관(103)에 설치될 수 있다. 상기 제 2 분지배관(103)은 상기 제 2 증발기(160)로 냉매의 유입을 가이드 하는 점에서, "제 2 증발유로"라 이름할 수 있다.
상기 제 3 증발기(170)의 입구측에는, 상기 제 3 증발기(170)로의 냉매 유입을 가이드 하는 제 3 분지배관(105)이 설치된다. 상기 제 3 팽창장치(145)는 상기 제 3 분지배관(105)에 설치될 수 있다. 상기 제 3 분지배관(105)은 상기 제 3 증발기(170)로 냉매의 유입을 가이드 하는 점에서, "제 3 증발유로"라 이름할 수 있다.
상기 냉장고(10)에는, 냉매를 상기 제 1 내지 제 3 분지배관(101,103,105) 중 적어도 하나의 분지배관으로 유입시키기 위한 유동 조절부(130)가 더 포함된다. 상기 유동조절부(130)는 제 1 내지 제 3 증발기(150,160,170)가 동시에 운전되도록, 즉 냉매가 상기 제 1 내지 제 3 증발기(150,160,170)에 동시에 유입되도록 냉매의 유동을 조절할 수 있다.
상기 유동 조절부(130)는 냉매가 유입되는 1개의 유입부 및 냉매가 배출되는 3개의 유출부(130a,130b,130c)를 가지는 4방변(four-way valve)을 포함한다.
상기 유동 조절부(130)의 3개의 유출부(130a,130b,130c)에는, 상기 제 1 내지 제 3 분지배관(101,103,105)이 각각 연결된다. 따라서, 상기 유동 조절부(130)를 통과하는 냉매는 상기 제 1 내지 제 3 분지배관(101,103,105) 중 적어도 하나의 분지배관으로 배출될 수 있다. 상기 제 1 내지 제 3 분지배관(101,103,105)에 연결되는 유출부를 차례대로, "제 1 유출부(130a)", "제 2 유출부(130b)" 및 "제 3 유출부(130c)"라 이름한다.
정리하면, 상기 제 1 분지배관(101)은 상기 유동 조절부(130)의 제 1 유출부(130a)로부터 상기 제 1 증발기(150)의 입구측으로 연장되며, 상기 제 2 분지배관(103)은 상기 유동 조절부(130)의 제 2 유출부(130b)로부터 상기 제 2 증발기(160)의 입구측으로 연장된다. 그리고, 상기 제 3 분지배관(105)은 상기 유동 조절부(130)의 제 3 유출부(130c)로부터 상기 제 3 증발기(170)의 입구측으로 연장된다.
상기 제 1 내지 제 3 증발기(150,160,170)의 출구측에는, 냉매의 유동방향을 전환할 수 있는 밸브장치(181,183,185)가 설치될 수 있다.
상세히, 상기 제 1 증발기(150)의 출구측 배관(151)에는 제 1 밸브장치(181)가 설치되며, 상기 제 2 증발기(160)의 출구측 배관(161)에는 제 2 밸브장치(183)가 설치될 수 있다. 그리고, 상기 제 3 증발기(170)의 출구측 배관(171)에는 제 3 밸브장치가 설치될 수 있다.
상기 제 1 내지 제 3 밸브장치(181)에는, 1개의 유입부 및 2개의 유출부를 가지는 삼방 밸브(three way valve)가 포함될 수 있다. 상기 제 1 내지 제 3 밸브장치(181,183,185)의 제어상태에 따라, 상기 1개의 유입부로 유입된 냉매는 상기 2개의 유출부 중 어느 하나의 유출부를 통하여 배출될 수 있다.
상기 냉장고(10)에는, 상기 제 1 밸브장치(181)로부터 상기 제 2 압축기(115)의 입구측으로 연장되어 냉매를 바이패스 하는 제 1 바이패스 배관(191)이 더 포함된다. 상기 제 1 밸브장치(181)의 2개의 유출부 중 일 유출부는 상기 제 1 증발기(150)의 출구측 배관(151)에 연결되고, 타 유출부는 상기 제 1 바이패스 배관(191)에 연결된다.
그리고, 상기 제 1 바이패스 배관(191)은 상기 제 2 압축기(115)의 흡입배관(115a)에 연결된다. 상기 제 1 바이패스 배관(191)이 연결되는 상기 흡입배관(115a)의 일 지점은 제 2 합지부(107)를 형성한다.
상기 냉장고(10)에는, 상기 제 2 밸브장치(181)로부터 상기 제 1 압축기(111)의 입구측으로 연장되어 냉매를 바이패스 하는 제 2 바이패스 배관(193)이 더 포함된다. 상기 제 2 밸브장치(183)의 2개의 유출부 중 일 유출부는 상기 제 2 증발기(160)의 출구측 배관(161)에 연결되고, 타 유출부는 상기 제 2 바이패스 배관(193)에 연결된다.
그리고, 상기 제 2 바이패스 배관(193)은 상기 제 1 증발기(150)의 출구측 배관(151)에 연결된다. 상기 제 2 바이패스 배관(193)이 연결되는 상기 출구측 배관(151)의 일 지점은 제 3 합지부(108)를 형성한다. 상기 제 3 합지부(108)는, 상기 출구측 배관(151)을 기준으로, 상기 제 1 밸브장치(181)와 제 1 압축기(111)의 사이에 형성된다.
상기 냉장고(10)에는, 상기 제 3 밸브장치(185)로부터 상기 제 1 압축기(111)의 입구측으로 연장되는 제 3 바이패스 배관(195)이 더 포함된다. 상기 제 3 밸브장치(185)의 2개의 유출부 중 일 유출부는 상기 제 3 증발기(170)의 출구측 배관(171)에 연결되고, 타 유출부는 상기 제 3 바이패스 배관(195)에 연결된다.
그리고, 상기 제 3 바이패스 배관(195)은 상기 제 1 증발기(150)의 출구측 배관(151)에 연결된다. 상기 제 3 바이패스 배관(195)이 연결되는 상기 출구측 배관(151)의 일 지점은 제 4 합지부(109)를 형성한다. 상기 제 4 합지부(109)는, 상기 출구측 배관(151)을 기준으로, 상기 제 3 합지부(108)와 제 1 압축기(111)의 사이에 형성된다.
냉장고의 저장실 운전모드에 따라, 상기 제 1 내지 제 3 밸브장치(181,183,185)의 제어상태가 결정될 수 있다.
일례로, 상기 제 1 저장실이 냉장실, 제 2,3 저장실이 냉동실로 운전될 때, 상기 제 1 밸브장치(181)는 상기 제 1 증발기(150)를 통과한 냉매를 상기 제 1 압축기(111)의 흡입측으로 가이드 하고, 상기 제 2 밸브장치(183)는 상기 제 2 증발기(160)를 통과한 냉매를 상기 제 1 합지부(106)로 가이드 한다. 그리고, 상기 제 3 밸브장치(185)는 상기 제 3 증발기(170)를 통과한 냉매를 상기 제 1 합지부(106)로 가이드 한다. 이러한 제 1 내지 제 3 밸브장치(181,183,185)의 작동모드를 "제 1 작동모드"라 이름한다.
반면에, 상기 제 2 저장실이 냉장실, 제 1,3 저장실이 냉동실로 운전될 때, 상기 제 1 밸브장치(181)는 상기 제 1 증발기(150)를 통과한 냉매를 상기 제 2 합지부(107)로 가이드 하고, 상기 제 2 밸브장치(183)는 상기 제 2 증발기(160)를 통과한 냉매를 상기 제 3 합지부(108)로 가이드 한다. 그리고, 상기 제 3 밸브장치(185)는 상기 제 3 증발기(170)를 통과한 냉매를 상기 제 1 합지부(106)로 가이드 한다. 이러한 제 1 내지 제 3 밸브장치(181,183,185)의 작동모드를 "제 2 작동모드"라 이름한다.
상기 제 1,3 저장실이 냉장실, 제 2 저장실이 냉동실로 운전될 때, 상기 제 1 밸브장치(181)는 상기 제 1 증발기(150)를 통과한 냉매를 상기 제 1 압축기(111)의 흡입측으로 가이드 하고, 상기 제 2 밸브장치(183)는 상기 제 2 증발기(160)를 통과한 냉매를 상기 제 1 합지부(106)로 가이드 한다. 그리고, 상기 제 3 밸브장치(185)는 상기 제 3 증발기(170)를 통과한 냉매를 상기 제 4 합지부(109)로 가이드 한다. 이러한 제 1 내지 제 3 밸브장치(181,183,185)의 작동모드를 "제 3 작동모드"라 이름한다.
상기 냉장고(10)에는, 열교환기의 일측에 제공되어 공기를 불어주는 송풍팬(125,155,165,175)이 포함된다. 상기 송풍팬(125,155,165)에는, 상기 응축기(120)의 일측에 제공되는 응축팬(125), 상기 제 1 증발기(150)의 일측에 제공되는 제 1 증발팬(155), 상기 제 2 증발기(160)의 일측에 제공되는 제 2 증발팬(165 및 상기 제 3 증발기(170)의 일측에 제공되는 제 3 증발팬(175)이 더 포함된다.
상기 제 1 내지 제 3 증발팬(155,165,175)의 회전속도에 따라, 상기 제 1 내지 제 3 증발기(150,160,170)의 열교환 능력이 달라질 수 있다.
예를 들어, 상기 제 1 내지 제 3 저장실(21,22,23) 중 특정 저장실에 많은 냉기가 필요할 경우에는, 상기 특정 저장실에 대응하는 증발팬의 회전수를 증가시키고, 냉기가 많이 필요하지 않을 경우에는 상기 증발팬의 회전수를 감소시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 저장실의 제 1 운전모드 수행시, 냉장고의 제어방법을 보여주는 플로우 챠트이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 저장실의 제 1 운전모드 수행시, 냉매의 유동모습을 보여주는 냉동 사이클 도면이다.
도 4 및 도 5를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 저장실의 제 1 운전모드, 즉 제 1 저장실(21)은 냉장실로 운전되고 제 2,3 저장실(22,23)은 냉동실로 운전되는 모드를 수행할 경우, 제어방법을 설명한다.
냉장고 저장실의 제 1 운전모드가 시작되면, 상기 제 1 압축기(111) 및 제 2 압축기(115)가 구동되어 냉매가 압축될 수 있다(S11,S12). 상기 제 1 압축기(111) 및 제 2 압축기(115)에서 압축된 냉매는 상기 응축기(120)를 통과하면서 응축되며, 이 때 상기 응축팬(125)은 구동될 수 있다.
상기 응축기(120)에서 응축된 냉매는 상기 유동 조절부(130)를 통하여 상기 제 1 내지 제 3 증발기(150,160,170)로 유입되며, 각 증발기를 통과하면서 증발될 수 있다.
상기 밸브장치(181,183,185)는 제 1 작동모드로 전환될 수 있다.
상기 밸브장치(181,183,185)가 제 1 작동모드로 전환되면, 제 1 밸브장치(181)는 상기 제 1 증발기(150)에서 증발된 냉매를 상기 제 1 압축기(111)로 가이드 한다. 상기 냉매는 고압측 압축기(111)로 흡입되어 압축되므로, 상기 제 1 증발기(150)는 고압측 증발기로 기능하고 이에 따라 상기 제 1 증발기(150)가 설치된 제 1 저장실(21)는 냉장실로 운전될 수 있다.
상기 제 2 밸브장치(183)는 상기 제 2 증발기(160)에서 증발된 냉매를 상기 제 2 압축기(115)측으로 가이드 하며, 상기 제 3 밸브장치(185)는 상기 제 3 증발기(170)에서 증발된 냉매를 상기 제 2 압축기(115)측으로 가이드 한다. 상기 제 2 증발기(160)를 통과한 냉매와, 상기 제 3 증발기(170)를 통과한 냉매는 상기 제 1 합지부(106)에서 합지되어 상기 제 2 압축기(115)로 흡입된다.
그리고, 상기 제 2 압축기(115)에서 압축된 냉매는 상기 제 1 압축기(111)로 흡입되어 2단 압축될 수 있다. 이 때, 상기 제 1 증발기(150)를 통과하여 흡입된 냉매와 함께 압축될 수 있다. 즉, 상기 제 2,3 증발기(160,170)는 저압측 증발기로 기능하고 이에 따라 상기 제 2 증발기(160)가 설치된 제 2 저장실(22) 및 상기 제 3 증발기(170)가 설치된 제 3 저장실(23)은 냉동실로 운전될 수 있다(S13,S14).
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 저장실의 제 2 운전모드 수행시, 냉장고의 제어방법을 보여주는 플로우 챠트이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 저장실의 제 2 운전모드 수행시, 냉매의 유동모습을 보여주는 냉동 사이클 도면이다.
도 6 및 도 7을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 저장실의 제 2 운전모드, 즉 제 2 저장실(22)은 냉장실로 운전되고 제 1,3 저장실(21,23)은 냉동실로 운전되는 모드를 수행할 경우, 제어방법을 설명한다.
냉장고 저장실의 제 2 운전모드가 시작되면, 상기 제 1 압축기(111) 및 제 2 압축기(115)가 구동되어 냉매가 압축될 수 있다(S21,S22). 상기 제 1 압축기(111) 및 제 2 압축기(115)에서 압축된 냉매는 상기 응축기(120)를 통과하면서 응축되며, 이 때 상기 응축팬(125)은 구동될 수 있다.
상기 응축기(120)에서 응축된 냉매는 상기 유동 조절부(130)를 통하여 상기 제 1 내지 제 3 증발기(150,160,170)로 유입되며, 각 증발기를 통과하면서 증발될 수 있다.
상기 밸브장치(181,183,185)가 제 2 작동모드로 전환될 수 있다.
상기 밸브장치(181,183,185)가 제 2 작동모드로 전환되면, 제 1 밸브장치(181)는 상기 제 1 증발기(150)에서 증발된 냉매를 상기 제 1 바이패스 배관(191)을 통하여 상기 제 2 압축기(115)로 가이드 한다. 상기 냉매는 저압측 압축기(115)로 흡입되어 압축되므로, 상기 제 1 증발기(150)는 저압측 증발기로 기능하고 이에 따라 상기 제 1 증발기(150)가 설치된 제 1 저장실(21)은 냉동실로 운전될 수 있다.
상기 제 2 밸브장치(183)는 상기 제 2 증발기(160)에서 증발된 냉매를 상기 제 2 바이패스 배관(193)을 통하여 상기 제 1 압축기(111)측으로 가이드 한다. 상기 냉매는 고압측 압축기(111)로 흡입되어 압축되므로, 상기 제 2 증발기(160)는 고압측 증발기로 기능하고 이에 따라 상기 제 2 증발기(160)가 설치된 제 2 저장실(22)은 냉장실로 운전될 수 있다.
상기 제 3 밸브장치(185)는 상기 제 3 증발기(170)에서 증발된 냉매를 상기 제 2 압축기(115)측으로 가이드 한다. 상기 냉매는 저압측 압축기(115)로 흡입되어 압축되므로, 상기 제 3 증발기(150)는 저압측 증발기로 기능하고 이에 따라 상기 제 1 증발기(150)가 설치된 제 3 저장실(23)은 냉동실로 운전될 수 있다.
상기 제 1 밸브장치(181) 및 제 3 밸브장치(185)를 통하여 상기 제 2 압축기(115)로 흡입된 냉매는 상기 제 2 압축기(115)에서 압축된 후 상기 제 1 압축기(111)로 흡입되고, 상기 제 1 압축기(111)에서 2단 압축될 수 있다(S23,S24).
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 저장실의 제 3 운전모드 수행시, 냉장고의 제어방법을 보여주는 플로우 챠트이고, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 저장실의 제 3 운전모드 수행시, 냉매의 유동모습을 보여주는 냉동 사이클 도면이다.
도 8 및 도 9를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 저장실의 제 3 운전모드, 즉 제 1,3 저장실(21,23)은 냉장실로 운전되고 제 2 저장실(22)은 냉동실로 운전되는 모드를 수행할 경우, 제어방법을 설명한다.
냉장고 저장실의 제 3 운전모드가 시작되면, 상기 제 1 압축기(111) 및 제 2 압축기(115)가 구동되어 냉매가 압축될 수 있다(S31,S32). 상기 제 1 압축기(111) 및 제 2 압축기(115)에서 압축된 냉매는 상기 응축기(120)를 통과하면서 응축되며, 이 때 상기 응축팬(125)은 구동될 수 있다.
상기 응축기(120)에서 응축된 냉매는 상기 유동 조절부(130)를 통하여 상기 제 1 내지 제 3 증발기(150,160,170)로 유입되며, 각 증발기를 통과하면서 증발될 수 있다.
상기 밸브장치(181,183,185)가 제 3 작동모드로 전환될 수 있다.
상기 밸브장치(181,183,185)가 제 3 작동모드로 전환되면, 상기 제 1 밸브장치(181)는 상기 제 1 증발기(150)에서 증발된 냉매를 상기 제 1 압축기(111)로 가이드 한다. 상기 냉매는 고압측 압축기(111)로 흡입되어 압축되므로, 상기 제 1 증발기(150)는 고압측 증발기로 기능하고 이에 따라 상기 제 1 증발기(150)가 설치된 제 1 저장실(21)는 냉장실로 운전될 수 있다.
상기 제 2 밸브장치(183)는 상기 제 2 증발기(160)에서 증발된 냉매를 상기 제 2 압축기(115)측으로 가이드 한다. 상기 냉매는 저압측 압축기(115)로 흡입되어 압축되므로, 상기 제 2 증발기(160)는 저압측 증발기로 기능하고 이에 따라 상기 제 2 증발기(160)가 설치된 제 2 저장실(22)은 냉동실로 운전될 수 있다.
상기 제 3 밸브장치(185)는 상기 제 3 증발기(170)에서 증발된 냉매를 상기 제 3 바이패스 배관(195)을 통하여 상기 제 1 압축기(111)측으로 가이드 한다. 상기 냉매는 고압측 압축기(111)로 흡입되어 압축되므로, 상기 제 3 증발기(170)는 고압측 증발기로 기능하고 이에 따라 상기 제 2 증발기(160)가 설치된 제 2 저장실(22)은 냉장실로 운전될 수 있다(S33,S34).
이와 같이, 다수의 증발기의 출구측 배관에 밸브장치 및 바이패스 배관을 설치하고, 저장실을 냉장실로 운전하고자 할 경우에는 냉매가 고압측 압축기로 흡입될 수 있도록 하고, 저장실을 냉동실로 운전하고자 할 경우에는 냉매가 저압측 압축기로 흡입될 수 있도록 함으로써, 냉장실 또는 냉동실의 절환 운전이 용이하다는 효과가 나타난다.
10 : 냉장고 101 : 제 1 분지배관
103 : 제 2 분지배관 105 : 제 3 분지배관
111,115 : 제 1,2 압축기 120 : 응축기
125 : 응축팬 130 : 유동조절부
141 : 제 1 팽창장치 143 : 제 2 팽창장치
145 : 제 3 팽창장치 150 : 제 1 증발기
155 : 제 1 증발팬 160 : 제 2 증발기
165 : 제 2 증발팬 170 : 증발기
175 : 제 3 증발팬 181 : 제 1 밸브장치
183 : 제 2 밸브장치 185 : 제 3 밸브장치
191 : 제 1 바이패스 배관 193 : 제 2 바이패스 배관
195 : 제 3 바이패스 배관

Claims (15)

  1. 냉매를 압축하는 제 1,2 압축기;
    상기 제 1,2 압축기에서 압축된 냉매를 응축시키는 응축기;
    상기 응축기의 출구측에 배치되며, 상기 응축기에서 응축된 냉매의 유동방향을 조절하는 유동 조절부;
    상기 유동 조절부로부터 연장되며, 냉매를 감압하는 팽창장치가 설치되는 다수의 분지배관;
    상기 다수의 분지배관에 연결되며, 상기 제 1 압축기의 입구측에 설치되는 제 1 증발기와 상기 제 2 압축기의 입구측에 설치되는 제 2, 3 증발기;
    상기 제 1 증발기의 출구측 배관에 설치되는 제 1 밸브장치;
    상기 제 2 증발기의 출구측 배관에 설치되는 제 2 밸브장치;
    상기 제 3 증발기의 출구측 배관에 설치되는 제 3 밸브장치; 및
    상기 제 1 내지 제 3 밸브장치로부터 상기 제 1 압축기 또는 제 2 압축기로 연장되어, 냉매를 바이패스 시키는 바이패스 배관이 포함되고,
    상기 제 1 증발기의 출구측 배관은 상기 제 1 압축기로 연장되며,
    상기 제 2 증발기의 출구측 배관 및 상기 제 3 증발기의 출구측 배관은 합지되어, 상기 제 2 압축기의 흡입배관에 연결되는 냉장고.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 바이패스 배관에는,
    상기 제 1 밸브장치로부터 상기 제 2 압축기의 흡입배관으로 연장되는 제 1 바이패스 배관이 포함되는 냉장고.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 바이패스 배관에는,
    상기 제 2 밸브장치로부터 상기 제 1 증발기의 출구측 배관으로 연장되는 제 2 바이패스 배관이 포함되는 냉장고.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 바이패스 배관에는,
    상기 제 3 밸브장치로부터 상기 제 1 증발기의 출구측 배관으로 연장되는 제 3 바이패스 배관이 포함되는 냉장고.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 압축기는 저압측 압축기이고, 상기 제 1 압축기는 상기 제 2 압축기에서 압축된 냉매를 압축하는 고압측 압축기인 것을 특징으로 하는 냉장고.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 내지 제 3 밸브장치에는, 삼방 밸브(three way valve)가 포함되는 냉장고.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 증발기가 설치되는 다수의 저장실이 포함되며,
    상기 제 1 내지 제 3 밸브장치는,
    상기 다수의 저장실의 운전모드에 따라, 상기 다수의 저장실 중 일 저장실을 냉장실, 타 저장실을 냉동실로 절환하기 위하여, 작동되는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  11. 냉매를 압축하는 제 1,2 압축기;
    상기 제 1 압축기의 입구측에 설치되는 제 1 증발기;
    상기 제 2 압축기의 입구측에 설치되는 제 2,3 증발기;
    상기 제 1 내지 제 3 증발기의 출구측 배관에 설치되는 다수의 밸브 장치;
    상기 제 1 증발기를 통과한 냉매를 상기 제 2 압축기로 바이패스 하는 제 1 바이패스 배관;
    상기 제 2 증발기를 통과한 냉매를 상기 제 1 압축기로 바이패스 하는 제 2 바이패스 배관; 및
    상기 제 3 증발기를 통과한 냉매를 상기 제 1 압축기로 바이패스 하는 제 3 바이패스 배관이 포함되는 냉장고의 제어방법에 있어서,
    상기 제 1, 2 압축기를 구동하여 냉동 사이클을 운전하는 단계; 및
    상기 다수의 밸브 장치를 제어하여, 상기 제 1, 2 압축기 중 일 압축기로 흡입될 냉매를 바이패스 하여 타 압축기로 흡입되도록 하는 단계가 포함되는 냉장고의 제어방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 다수의 밸브 장치에는,
    상기 제 1 증발기의 출구측 배관에 설치되는 제 1 밸브장치;
    상기 제 2 증발기의 출구측 배관에 설치되는 제 2 밸브장치; 및
    상기 제 3 증발기의 출구측 배관에 설치되는 제 3 밸브장치가 포함되는 냉장고 제어방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 증발기가 수용되는 저장실이 냉동실로 운전되면,
    상기 제 1 밸브장치는 상기 제 1 증발기에서 증발된 냉매를 상기 제 1 바이패스 배관을 통하여 상기 제 2 압축기로 가이드 하는 냉장고의 제어방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 2 증발기가 수용되는 저장실이 냉장실로 운전되면
    상기 제 2 밸브장치는 상기 제 2 증발기에서 증발된 냉매를 상기 제 2 바이패스 배관을 통하여 상기 제 1 압축기로 가이드 하는 냉장고의 제어방법.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 3 증발기가 수용되는 저장실이 냉장실로 운전되면
    상기 제 3 밸브장치는 상기 제 3 증발기에서 증발된 냉매를 상기 제 3 바이패스 배관을 통하여 상기 제 1 압축기로 가이드 하는 냉장고의 제어방법.

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