KR101917288B1 - 프렌치 냉장고의 냉각 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 프렌치 냉장고의 냉각 시스템에 관한 것으로, 격벽으로부터 3개의 독립 저장부를 구획한 냉장고 본체; 상기 3개의 독립 저장부를 각각 개폐가능하게 단속하는 냉장고 도어; 상기 3개의 독립 저장부 후방에 각각 설치되는 증발기 및 상기 냉장고 본체의 기계실에 설치되는 압축기 및 응축기; 상기 응축기로부터 토출된 냉매를 상기 3개의 독립 저장부 중 제1 저장부의 증발기로 안내하는 제1 냉매라인; 상기 응축기로부터 토출된 냉매를 상기 3개의 독립 저장부 중 제2 저장부와 제3 저장부의 증발기로 안내하는 제2 냉매라인; 상기 응축기와 제1 냉매라인 및 제2 냉매라인 사이에 설치되어 냉매공급 위치를 판단하는 제1 스탭밸브를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 기존의 3개의 냉매라인에서 2개의 냉매라인으로 줄일 수 있어 그에 따른 제조비용을 절감시킬 수 있을 뿐만 아니라, 냉매라인에 대한 배관작업 공수를 줄여 생산성을 한층 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

Description

프렌치 냉장고의 냉각 시스템{COOLING SYSTEM FOR FRENCH TYPE REFRIGERATOR}
본 발명은 프렌치 냉장고의 냉각 시스템에 관한 것으로, 특히 프렌치 냉장고의 각 독립 저장실로 냉매를 공급하기 위한 냉각 시스템 구성을 단순화함과 동시에 효율적으로 제어할 수 있는 프렌치 냉장고의 냉각 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 냉장고는 냉매가 압축 - 응축 - 팽창 - 증발하는 냉동사이클을 반복함에 따라 냉장실과 냉동실 내부를 저온화시켜 음식물을 일정기간 동안 신선하게 유지시켜 주는 장치이다.
이를 위해, 냉장고에는 냉매를 압축시키는 압축기와, 상기 압축기로부터 유입된 냉매를 외기에 의해 응축시키는 응축기와, 상기 응축기로부터 유입된 냉매를 감압시키는 팽창밸브와, 상기 팽창밸브를 통과한 냉매가 저압상태에서 증발됨에 따라 고내의 열을 흡수하는 증발기를 포함하여 구성된다.
한편, 냉장고는 냉동실과 냉장실이 상/하로 구획된 탑마운트 프리저(Top Mount Freezer)와, 냉장실과 냉동실이 상/하로 구획된 바텀 마운트 프리저(Bottom Mount Freezer), 및 냉동실과 냉장실이 좌/우측으로 구획된 사이드 바이 사이드(Side By Side)로 구분된다.
또한, 상기 바텀 마운트 프리저 냉장고의 경우에는 냉장실의 전면 개구가 한 쌍의 도어로 개폐되고, 냉동실의 전면 개구가 냉장고의 전후방으로 슬라이딩 이동되는 도어로 개폐되는 프렌치 냉장고가 개발되어 적용되고 있다.
이하, 도 1과 도 2를 참조하여 종래기술에 따른 프렌치 냉장고에 대하여 설명한다.
도시한 바와 같이, 종래기술에 따른 프렌치 냉장고(1)는 저장실을 각각 3개의 독립 저장부(11,12,13)를 형성한 냉장고 본체(10)와, 상기 독립 저장부(11,12,13)를 개폐하는 냉장고 도어(20)와, 상기 독립 저장부(11,12,13)의 후방에 설치되어 냉기를 생성하는 증발기(30)와, 상기 냉장고 본체(10)의 기계실에 설치되어 상기 각 증발기로 냉매를 순환 공급하는 압축기(40) 및 응축기(50)로 구성되는 것이 일반적이다.
이러한 종래기술에 따른 프렌치 냉장고의 냉각 시스템 구성 및 순환구조를 살펴보면, 상기 압축기(40)의 토출구로부터 토출된 냉매는 응축기(50)를 거친 후 각 증발기(30)가 설치되는 위치에서 분할된 냉매라인(60)을 따라 이동한 후 각 증발기(30)에서 열교환 작용을 수행한 다시 압축기(40)의 흡입구로 이동하는 일련의 과정을 반복한다.
그런데, 종래기술에 따른 프렌치 냉장고의 냉각 시스템은, 응축기(50)를 거친 냉매를 각 증발기(30)로 공급하기 위해서는 3개의 냉매라인(60)을 각각 설치해야하는 복잡한 배관작업을 진행해야하는 불편함이 있었을 뿐만 아니라, 그에 따른 냉매라인의 제조비용이 증가하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 프렌치 냉장고의 각 독립 저장실로 냉매를 공급하기 위한 냉각 시스템 구성을 단순화함과 동시에 효율적으로 제어할 수 있는 프렌치 냉장고의 냉각 시스템을 제공하는데 있다.
전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 프렌치 냉장고의 냉각 시스템은,
격벽으로부터 3개의 독립 저장부를 구획한 냉장고 본체;
상기 3개의 독립 저장부를 각각 개폐가능하게 단속하는 냉장고 도어;
상기 3개의 독립 저장부 후방에 각각 설치되는 증발기 및,
상기 냉장고 본체의 기계실에 설치되는 압축기 및 응축기;
상기 응축기로부터 토출된 냉매를 상기 3개의 독립 저장부 중 제1 저장부의 증발기로 안내하는 제1 냉매라인;
상기 응축기로부터 토출된 냉매를 상기 3개의 독립 저장부 중 제2 저장부와 제3 저장부의 증발기로 안내하는 제2 냉매라인;
상기 응축기와 제1 냉매라인 및 제2 냉매라인 사이에 설치되어 냉매공급 위치를 판단하는 제1 스탭밸브를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제2 냉매라인에 연결되는 제2 저장부와 제3 저장부의 증발기 사이에는 상기 제3 저장부의 설정온도에 따라 냉매를 압축기의 흡입구 쪽으로 바이패스 시키는 제2 스탭밸브가 설치된 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 3개의 독립 저장부에는 내부 온도가 설정온도에 도달하였는지 실시간으로 체크하는 온도센서가 설치되며, 상기 각 증발기 흡입구 측에는 온도센서의 판단 결과에 따라 냉매 유입량을 조절하는 조절밸브가 설치된 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 제1 냉매라인과 제2 냉매라인의 압축기 흡입구 쪽에는 과열도 구간을 마련하여 회수된 일부의 냉매는 압축기를 거치지 않고 응축기로 우회하는 바이패스라인을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 3개의 독립 저장부에 설치된 각각의 증발기로 냉매를 공급하는 제1 냉매라인과 제2 냉매라인을 구성함으로써, 기존의 3개의 냉매라인에서 2개의 냉매라인으로 줄일 수 있어 그에 따른 제조비용을 절감시킬 수 있을 뿐만 아니라, 냉매라인에 대한 배관작업 공수를 줄여 생산성을 한층 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
도 1은 종래기술에 따른 프렌치 냉장고를 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 프렌치 냉장고의 냉각 시스템을 나타낸 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 프렌치 냉장고를 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 3의 프렌치 냉장고의 냉각 시스템을 나타낸 흐름도이다.
이하, 첨부된 도 3과 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 프렌치 냉장고의 냉각 시스템은 격벽으로부터 3개의 독립 저장부(110,120,130)를 구획한 냉장고 본체(100)와, 상기 3개의 독립 저장부(110,120,130)를 각각 개폐가능하게 단속하는 냉장고 도어(200)와, 상기 3개의 독립 저장부(110,120,130) 후방에 각각 설치되는 증발기(300)와, 상기 냉장고 본체(100)의 기계실에 설치되는 압축기(400) 및 응축기(500)와, 상기 응축기(500)로부터 토출된 냉매를 상기 3개의 독립 저장부(110,120,130) 중 제1 저장부(110)의 증발기로 안내하는 제1 냉매라인(610)과, 상기 응축기(500)로부터 토출된 냉매를 상기 3개의 독립 저장부(110,120,130) 중 제2 저장부(120)와 제3 저장부(130)의 증발기(300)로 안내하는 제2 냉매라인(620)과, 상기 응축기(500)와 제1 냉매라인(610) 및 제2 냉매라인(620) 사이에 설치되어 냉매공급 위치를 판단하는 제1 스탭밸브(630)를 포함하여 구성된다.
먼저, 상기 냉장고 본체(100)는 식품을 저장하기 위한 공간을 3개의 독립 저장부(110,120,130)로 나누어 구획한 것으로, 상기 3개의 독립 저장부(110,120,130)는 격벽을 사이에 두고 상,하방향과 좌,우 방향으로 나뉘어 냉동실과 냉장실로 활용되는 제1 저장부(110), 제2 저장부(120) 및 제3 저장부(130)로 이루어진다.
또한, 상기 냉장고 본체(100)의 후면 뒤쪽에는 냉기를 생성하기 위한 증발기(300)가 설치되고, 후면 아래쪽에는 상기 증발기(300)로 냉매를 공급하기 위한 압축기(400), 응축기(500) 등의 냉동사이클 구성요소가 설치된다.
여기서, 상기 제1 저장부(110), 제2 저장부(120) 및 제3 저장부(130)는 각각의 증발기(300)를 설치하여 독립적인 온도로 냉각시킬 수 있다.
상기 냉장고 도어(200)는 상기 냉장고 본체(100)의 3개의 독립 저장부(110,120,130)를 선택적으로 개폐시키는 역할을 수행한다.
물론, 상기 냉장고 도어(200)에는 개폐작용이 용이하게 이루어질 수 있도록 하는 손잡이부를 형성하는 것은 당연하다.
한편, 상기 냉장고 본체(100)의 기계실에는 상기 3개의 독립 저장부(110,120,130)에 설치되는 증발기(300)로 냉매를 공급하기 위한 제1 냉매라인(610)과 제2 냉매라인(620)이 설치된다.
즉, 본 발명에 따르면 상기 3개의 증발기(300)에 대하여 2개의 냉매라인(610,620)을 사용하여 효율적으로 냉매 공급이 이루어질 수 있도록 상기 냉매라인의 개수를 줄임으로써, 제조비용에 따른 단가를 낮출 수 있을 뿐만 아니라, 상기 냉매라인에 대한 배관작업 공수도 줄여 생산성을 한층 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
상기 제1 냉매라인(610)은 상기 응축기(500)로부터 토출된 냉매를 상기 3개의 독립 저장부(110,120,130) 중 제1 저장부(110)의 증발기(300)로 안내하는 역할을 수행한다.
또한, 상기 제2 냉매라인(620)은 상기 응축기(500)로부터 토출된 냉매를 상기 3개의 독립 저장부(110,120,130) 중 제2 저장부(120)와 제3 저장부(130)의 증발기(300)로 안내하는 역할을 수행한다.
아울러, 상기 응축기(500)와 제1 냉매라인(610) 및 제2 냉매라인(620) 사이에는 제1 스탭밸브(630)를 설치하여 상기 제1 저장부(110), 제2 저장부(120), 제3 저장부(130)의 각 부하운전에 따라 냉매를 효율적으로 선택 공급할 수 있다.
또한, 상기 제2 냉매라인(620)에 연결되는 제2 저장부(120)와 제3 저장부(130)의 증발기(300) 사이에는 상기 제3 저장부(130)의 설정온도에 따라 냉매를 압축기(400)의 흡입구 쪽으로 바이패스 시키는 제2 스탭밸브(640)가 추가적으로 설치하는 것이 바람직하다.
즉, 상기 제2 냉매라인(620)은 제2 저장부(120)와 제3 저장부(130)를 순차적으로 연결하는 구조이므로, 상기 제3 저장부(130)의 내부 온도가 설정온도를 유지하면 상기 제2 저장부(120)의 증발기(300)를 통과한 냉매의 진입을 차단시키는 역할을 수행한다.
한편, 상기 3개의 독립 저장부(110,120,130)에는 내부 온도가 설정온도에 도달하였는지 실시간으로 체크하는 온도센서(710)가 설치되며, 상기 각 증발기(300) 흡입구 측에는 온도센서(710)의 판단 결과에 따라 냉매 유입량을 조절하는 조절밸브(720)가 설치된다.
그리고, 상기 제1 냉매라인(610)과 제2 냉매라인(620)의 압축기(400) 흡입구 쪽에는 과열도 구간(800)을 마련하여 회수된 일부의 냉매가 압축기(400)를 거치지 않고 응축기(500)로 우회하는 바이패스라인(900)을 포함할 수 있다.
이는, 상기 압축기(400)의 흡입구 쪽으로 복귀하는 냉매가 과열도 구간(800)을 거치면서 일부의 냉매가 고온 고압의 조건에 해당할 경우, 상기 압축기(400)를 거치지 않고 상기 바이패스라인(900)을 통해 상기 응축기(500)의 흡입구 쪽으로 유동할 수 있도록 하기 위함이다.
참고로, 상기 과열도 구간(800)은 응축기(500)로부터 토출되는 고온의 냉매가 압축기(400)의 흡입구 쪽으로 복귀하는 냉매에 대하여 열교환 작용을 수행하는 것으로, 도면의 경우 다른 구성요소의 설명상 편의를 위해 이격 시켰을 뿐, 실제로는 상호 근접한 위치에 설치되는 것임을 밝혀둔다.
이하, 본 발명의 프렌치 냉장고의 냉각 시스템의 부하 조건에 따른 냉매 순환 흐름에 대하여 설명한다.
먼저, 상기 3개의 독립 저장부(110,120,130) 모두 부하 운전이 발생할 경우,
상기 응축기(500)로부터 토출된 냉매는 상기 제1 스탭밸브(630)의 제어에 따라 제1 냉매라인(610)과 제2 냉매라인(620)으로 공급된다.
이후, 상기 제1 냉매라인(610)과 제2 냉매라인(620)을 따라 이동하는 냉매는 상기 3개의 독립 저장부(110,120,130)에 설치된 증발기(300)로 공급되어 부하를 제거하기 위한 냉기를 생성한 후 다시 압축기(400)의 흡입구 측으로 유입되는 냉동사이클 작용을 반복적으로 수행한다. 그리고, 과열도 구간(800)을 통과한 일부 냉매가 고온 고압의 조건에 해당하면 상기 압축기(400)를 거치지 않고 바이패스라인(900)을 통해 응축기(500) 쪽으로 이동한다.
한편, 상기 제1 저장부(110)에 부하 운전이 발생할 경우,
상기 응축기(500)로부터 토출된 냉매는 상기 제1 스탭밸브(630)의 제어에 따라 제2 냉매라인(620)에 대한 공급을 차단하고 상기 제1 냉매라인(610)으로 공급된다.
이후, 상기 제1 냉매라인(610)을 따라 이동하는 냉매는 제1 저장부(110)에 설치된 증발기(300)에서 부하를 제거하기 위한 냉기를 생성한 후 다시 압축기(400) 흡입구 측으로 유입되는 냉동사이클 작용을 반복적으로 수행한다. 그리고, 과열도 구간(800)을 통과한 일부 냉매가 고온 고압의 조건에 해당하면 상기 압축기(400)를 거치지 않고 바이패스라인(900)을 통해 응축기 쪽으로 이동한다.
또한, 상기 제2 저장부(120)에 부하 운전이 발생할 경우,
상기 응축기(500)로부터 토출된 냉매는 상기 제1 스탭밸브(630)의 제어에 따라 제1 냉매라인(610)에 대한 공급을 차단하고 상기 제2 냉매라인(620)으로 공급된다.
이후, 상기 제2 냉매라인(620)을 따라 이동하는 냉매는 제2 저장부(120)에 설치된 증발기(300)에서 부하를 제거하기 위한 냉기를 생성한 후 상기 제3 저장부(130)에 설치된 증발기(300)를 통과하여 압축기(400) 흡입구 측으로 유입되거나 상기 제2 스탭밸브(640)의 제어에 따라 제3 저장부(130)를 통과하지 않고 압축기(400) 흡입구 측으로 유입되는 냉동사이클 작용을 반복적으로 수행한다. 그리고, 과열도 구간(800)을 통과한 일부 냉매가 고온 고압의 조건에 해당하면 상기 압축기(400)를 거치지 않고 바이패스라인(900)을 통해 응축기 쪽으로 이동한다.
또한, 상기 제3 저장부(130)에 부하 운전이 발생할 경우,
상기 응축기(500)로부터 토출된 냉매는 상기 제1 스탭밸브(630)의 제어에 따라 제1 냉매라인(610)에 대한 공급을 차단하고 상기 제2 냉매라인(620)으로 공급된다.
이후, 상기 제2 냉매라인(620)을 따라 이동하는 냉매는 먼저 제2 저장부(120)에 설치된 증발기(300)를 통과한다. 이때, 냉매가 상기 제2 저장부(120)의 증발기(300)를 통과하는 과정에서 제2 저장부(120)의 송풍팬(미도시) 작동을 오프시켜 냉기생성을 위한 열교환작용이 이루어지지 않도록 한다.
이어서, 상기 제2 저장부(120)의 증발기(300)를 통과한 냉매는 제3 저장부(130)에 설치된 증발기(300)에서 부하를 제거하기 위한 냉기를 생성한 후 다시 압축기(400) 흡입구 측으로 유입되는 냉동사이클 작용을 반복적으로 수행한다. 그리고, 과열도 구간(800)을 통과한 일부 냉매가 고온 고압의 조건에 해당하면 상기 압축기(400)를 거치지 않고 바이패스라인(900)을 통해 응축기 쪽으로 이동한다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 3개의 독립 저장부(110,120,130)에 설치된 각각의 증발기(300)로 냉매를 공급하는 제1 냉매라인(610)과 제2 냉매라인(620)을 구성함으로써, 기존의 3개의 냉매라인에서 2개의 냉매라인으로 줄일 수 있어 그에 따른 제조비용을 절감시킬 수 있을 뿐만 아니라, 냉매라인에 대한 배관작업 공수를 줄여 생산성을 한층 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
100 : 냉장고 본체
110 : 제1 저장부
120 : 제2 저장부
130 : 제3 저장부
200 : 냉장고 도어
300 : 증발기
400 : 압축기
500 : 응축기
610 : 제1 냉매라인
620 : 제2 냉매라인
630 : 제1 스탭밸브
640 : 제2 스탭밸브
800 : 과열도 구간
900 : 바이패스라인

Claims (4)

  1. 격벽으로부터 3개의 독립 저장부를 구획한 냉장고 본체;
    상기 3개의 독립 저장부를 각각 개폐가능하게 단속하는 냉장고 도어;
    상기 3개의 독립 저장부 후방에 각각 설치되는 증발기 및,
    상기 냉장고 본체의 기계실에 설치되는 압축기 및 응축기;
    상기 응축기로부터 토출된 냉매를 상기 3개의 독립 저장부 중 제1 저장부의 증발기로 안내하는 제1 냉매라인;
    상기 응축기로부터 토출된 냉매를 상기 3개의 독립 저장부 중 제2 저장부와 제3 저장부의 증발기로 안내하는 제2 냉매라인;
    상기 응축기와 제1 냉매라인 및 제2 냉매라인 사이에 설치되어 냉매공급 위치를 판단하는 제1 스탭밸브; 및
    상기 제1 냉매라인과 상기 제2 냉매라인의 상기 압축기 흡입구 쪽에는 과열도 구간을 마련하여 회수된 일부의 냉매가 상기 압축기를 거치지 않고 상기 응축기로 우회하도록 제공되는 바이패스라인;을 포함하는, 프렌치 냉장고의 냉각 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 냉매라인에 연결되는 제2 저장부와 제3 저장부의 증발기 사이에는 상기 제3 저장부의 설정온도에 따라 냉매를 압축기의 흡입구 쪽으로 바이패스 시키는 제2 스탭밸브가 설치된 것을 특징으로 하는 프렌치 냉장고의 냉각 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 3개의 독립 저장부에는 내부 온도가 설정온도에 도달하였는지 실시간으로 체크하는 온도센서가 설치되며, 상기 각 증발기 흡입구 측에는 온도센서의 판단 결과에 따라 냉매 유입량을 조절하는 조절밸브가 설치된 것을 특징으로 하는 프렌치 냉장고의 냉각 시스템.
  4. 삭제
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