KR102261102B1 - 냉장고 - Google Patents

냉장고 Download PDF

Info

Publication number
KR102261102B1
KR102261102B1 KR1020150011346A KR20150011346A KR102261102B1 KR 102261102 B1 KR102261102 B1 KR 102261102B1 KR 1020150011346 A KR1020150011346 A KR 1020150011346A KR 20150011346 A KR20150011346 A KR 20150011346A KR 102261102 B1 KR102261102 B1 KR 102261102B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
refrigerant
compressor
expansion valve
heat exchanger
condenser
Prior art date
Application number
KR1020150011346A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160091105A (ko
Inventor
김경윤
채수남
김경석
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to KR1020150011346A priority Critical patent/KR102261102B1/ko
Priority to PCT/KR2016/000638 priority patent/WO2016117935A1/en
Priority to US15/545,576 priority patent/US10330351B2/en
Priority to DE112016000445.1T priority patent/DE112016000445T5/de
Publication of KR20160091105A publication Critical patent/KR20160091105A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102261102B1 publication Critical patent/KR102261102B1/ko

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D19/00Arrangement or mounting of refrigeration units with respect to devices or objects to be refrigerated, e.g. infrared detectors
    • F25D19/04Arrangement or mounting of refrigeration units with respect to devices or objects to be refrigerated, e.g. infrared detectors with more than one refrigeration unit
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D11/00Self-contained movable devices, e.g. domestic refrigerators
    • F25D11/02Self-contained movable devices, e.g. domestic refrigerators with cooling compartments at different temperatures
    • F25D11/022Self-contained movable devices, e.g. domestic refrigerators with cooling compartments at different temperatures with two or more evaporators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B5/00Compression machines, plants or systems, with several evaporator circuits, e.g. for varying refrigerating capacity
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B39/00Evaporators; Condensers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B49/00Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25B49/02Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B49/00Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25B49/02Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems
    • F25B49/022Compressor control arrangements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B6/00Compression machines, plants or systems, with several condenser circuits
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B6/00Compression machines, plants or systems, with several condenser circuits
    • F25B6/04Compression machines, plants or systems, with several condenser circuits arranged in series
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B7/00Compression machines, plants or systems, with cascade operation, i.e. with two or more circuits, the heat from the condenser of one circuit being absorbed by the evaporator of the next circuit
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D19/00Arrangement or mounting of refrigeration units with respect to devices or objects to be refrigerated, e.g. infrared detectors
    • F25D19/006Thermal coupling structure or interface
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00Control issues
    • F25B2600/11Fan speed control
    • F25B2600/112Fan speed control of evaporator fans
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/70Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating

Abstract

본 발명은 냉장고에 관한 것이다. 본 발명은 냉매를 압축하는 제1압축기; 상기 제1압축기에서 압축된 냉매를 응축하는 제1응축기; 상기 제1응축기에서 응축된 냉매의 온도와 압력을 낮추는 제1팽창 밸브; 상기 제1팽창 밸브를 통과한 냉매를 기화시키는 제1증발기; 냉매를 압축하는 제2압축기; 상기 제2압축기에서 압축된 냉매를 응축하는 제2응축기; 상기 제2응축기에서 응축된 냉매의 온도와 압력을 낮추는 제2팽창 밸브; 상기 제2팽창 밸브를 통과한 냉매를 기화시키는 제2증발기;를 포함하고, 상기 제1팽창 밸브 후단에 배치되는 제1열교환기와, 상기 제2팽창 밸브 후단에 배치되는 제2열교환기를 포함하고, 상기 제1열교환기와 상기 제2열교환기는 열교환되는 것을 특징으로 하는 냉장고를 제공한다.

Description

냉장고{Refrigerator}
본 발명은 냉장고에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 운전 효율이 향상된 냉장고에 관한 것이다.
일반적으로 냉장고는 음식물 등을 냉동시키거나 냉장보관하기 위해 사용하는 것으로, 냉장고는 냉동실과 냉장실로 분리된 수납공간을 구성하는 케이스와, 압축기, 응축기, 증발기, 팽창 밸브 등과 같이 냉동 사이클을 이루어 냉동실과 냉장실의 온도를 낮추기 위한 기기들을 포함하여 구성되어 있다.
상기 케이스의 일측에는 상기 냉동실과 냉장실을 개폐하는 도어가 장착되어 있다.
이와 같은 구성의 냉장고에서는 압축기가 저온 저압의 기체상태 냉매를 고온 고압으로 압축시키고, 압축된 고온고압의 기체상태 냉매가 응축기를 지나면서 냉각 응축되어 고압의 액체상태로 되며, 고압의 액체상태로 된 냉매가 팽창 밸브를 통과하면서 그 온도와 압력이 낮아지고 계속해서 증발기에서 저온 저압의 기체상태로 변하면서 주위로부터 열을 빼앗아 그 주위의 공기를 냉각시키게 되는 냉동사이클에 의해 냉각작용이 수행된다.
이러한 냉장고에 사용되는 냉동 사이클의 운전 효율을 향상시켜 에너지를 절약하고자 하는 노력이 계속 진행되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 운전 효율이 향상된 냉장고를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 냉매를 압축하는 제1압축기; 상기 제1압축기에서 압축된 냉매를 응축하는 제1응축기; 상기 제1응축기에서 응축된 냉매의 온도와 압력을 낮추는 제1팽창 밸브; 상기 제1팽창 밸브를 통과한 냉매를 기화시키는 제1증발기; 냉매를 압축하는 제2압축기; 상기 제2압축기에서 압축된 냉매를 응축하는 제2응축기; 상기 제2응축기에서 응축된 냉매의 온도와 압력을 낮추는 제2팽창 밸브; 상기 제2팽창 밸브를 통과한 냉매를 기화시키는 제2증발기;를 포함하고, 상기 제1팽창 밸브 후단에 배치되는 제1열교환기와, 상기 제2팽창 밸브 후단에 배치되는 제2열교환기를 포함하고, 상기 제1열교환기와 상기 제2열교환기는 열교환되는 것을 특징으로 하는 냉장고를 제공한다.
상기 제1열교환기는 열을 흡수하고, 상기 제2열교환기는 열을 방출하는 것이 가능하다.
상기 제1열교환기에서는 냉매가 기화되고, 상기 제2열교환기에서는 냉매의 온도가 하강되는 것이 가능하다.
상기 제1열교환기를 통과한 냉매는 상기 제1증발기로 안내되어서, 기화되는 것이 가능하다.
상기 제2열교환기의 후단에 배치되고, 상기 제2증발기의 전단에 배치되는 제3팽창 밸브를 더 포함하는 것이 가능하다
상기 제2열교환기를 통과한 냉매는 상기 제3팽창 밸브로 안내되어서, 냉매의 온도와 압력이 하강되는 것이 가능하다.
상기 제1압축기에 의해서 압축되는 냉매는 상기 제2압축기에 의해서 압축되는 냉매와 다른 것이 가능하다.
상기 제1압축기는 냉장실에 냉기를 공급하기 위해 냉매를 압축하는 냉장실용 압축기이고, 상기 제2압축기는 냉동실에 냉기를 공급하기 위해 냉매를 압축하는 냉동실용 압축기인 것이 가능하다.
상기 제1압축기와 상기 제2압축기는 냉매가 동일한 압력을 받도록 압축하는 것이 가능하다.
상기 제1응축기와 상기 제2응축기는 냉매가 동일한 압력상에서 응축되도록 하는 것이 가능하다.
상기 제2압축기에 의해서 압축되는 냉매는 상기 제1압축기에 의해서 추가로 압축되는 것이 가능하다.
상기 제1응축기와 상기 제2응축기는 동일한 하나의 부재인 것이 가능하다.
상기 제1응축기의 후단에는 냉매를 상기 제1팽창 밸브와 상기 제2팽창 밸브로 분기시키는 밸브가 설치되는 것이 가능하다.
상기 제1증발기를 통과한 냉매는 상기 제1압축기로 안내되고, 상기 제2증발기를 통과한 냉매는 상기 제2압축기로 안내되는 것이 가능하다.
상기 제2압축기는 상기 제1압축기 보다 냉매를 높은 압력으로 압축하는 것이 가능하다.
본 발명에 따르면 운전 효율이 향상되어서, 냉동 사이클을 구현할 때에 소모되는 에너지가 줄어들 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예 따른 냉장고의 도어가 개방된 정면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 주요 구성도.
도 3은 도 2의 P-h선도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 주요 구성도.
도 5는 도 4의 P-h선도.
이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.
이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.
도 1은 본 발명의 실시예 따른 냉장고의 도어가 개방된 정면도이다.
실시예에 따른 냉장고는 식품이 저장되는 저장실인 냉동실과 냉장실이 상/하로 구획되어 냉동실이 냉장실의 상측에 배치되는 탑 마운트 타입(Top Mount-Type)과, 냉동실과 냉장실이 좌/우측으로 구획된 사이드 바이 사이드 타입(Side By Side-Type)의 냉장고에도 동일하게 적용가능하다.
다만 본 실시예에서는 설명의 편의상 냉동실과 냉장실이 상/하로 구획되고 냉동실이 냉장실의 하측에 배치되는 바텀 프리져 타입(Bottom Freezer-Type)을 중심으로 설명한다.
냉장고의 캐비닛는 외부에서 사용자가 보았을 때에 전체적인 외관을 형성하는 아우터 케이스(10)와 내부에 식품이 보관되는 저장실(22)을 형성하는 인너 케이스(12)를 포함한다. 상기 아우터 케이스(10)와 상기 인너 케이스(12)의 사이에는 소정의 공간이 형성되어 냉기가 순환되는 통로 등이 형성될 수 있다. 한편 상기 아우터 케이스(10)와 상기 인너 케이스(12)의 사이에는 단열재가 충진되어서 상기 저장실(22)의 내부가 외부에 비해서 상대적으로 저온을 유지할 수 있다.
또한 상기 아우터 케이스(10)와 상기 인너 케이스(12)의 사이 공간에 형성된 기계실(미도시)에는 냉매를 순환시켜 냉기를 발생시키는 냉매사이클장치가 설치된다. 냉매사이클장치를 이용해 냉장고 내부를 저온으로 유지하여 보관하는 식품류의 신선도를 유지될 수 있다. 냉매사이클장치는 냉매를 압축하는 압축기, 액체상태의 냉매를 기체상태로 상변환시켜 외부와 열교환이 이루어지게 하는 증발기(미도시) 등을 포함한다.
냉장고에는 저장실을 개폐하는 도어(20, 30)가 구비된다. 이때 도어는 각각 냉동실 도어(30) 및 상기 냉장실 도어(20)를 포함할 수 있고, 각각의 도어는 그 일단이 힌지에 의해서 냉장고의 캐비닛에 회동가능하게 설치된다. 상기 냉동실 도어(30) 및 상기 냉장실 도어(20)는 복수 개로 이루어질 수 있다. 즉 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 냉장실 도어(20) 및 상기 냉동실 도어(30)는 전방을 향해서 냉장고의 양 모서리를 중심으로 개방되는 형태로 설치될 수 있다.
상기 아우터 케이스(10)와 상기 인너 케이스(12)의 사이에는 발포제가 충진되어서, 외부와 상기 저장실(22)의 사이에는 단열될 수 있다.
상기 저장실(22)은 상기 인너 케이스(12)와 상기 도어(20)에 의해서 외부로부터 단열된 공간을 이룬다. 상기 저장실(22)은 상기 도어(20)가 상기 저장실(22)을 밀폐하게 되면, 외부로부터 격리되어 단열되는 공간을 형성할 수 있다.다시 말하면, 상기 저장실(22)은 도어(20)에 의한 단열벽 그리고 케이스(10, 12)에 의한 단열벽을 통해 외부와 격리되는 공간이라 할 수 있다.
상기 저장실(22) 내에는 기계실에서 공급되는 냉기가 곳곳으로 유동가능해서, 상기 저장실(22) 내에 보관되는 식품이 저온 상태를 유지할 수 있다.
상기 저장실(22)에는 상측에 식품이 거치되는 선반(40)을 포함할 수 있다. 이때 상기 선반(40)은 복수 개가 마련되고, 각각의 선반(40)에는 식품이 거치될 수 있다. 상기 선반(40)은 상기 저장실의 내부를 수평 방향으로 구획할 수 있다.
상기 저장실(22)에는 인입 또는 인출이 가능한 드로워(50)가 설치된다. 상기 드로워(50)에는 식품 등이 수용되어 보관된다. 상기 드로워(40)는 상기 저장실(22) 내에 좌우측으로 두 개가 배치되는 것이 가능하다. 사용자는 좌측에 배치되는 드로워에 접근하기 위해서는 상기 저장실(22)의 좌측 도어를 개방할 수 있다. 반면에 사용자가 우측에 배치되는 드로워에 접근하기 위해서는 상기 저장실(22)의 우측 도어를 개방할 수 있다.
상기 저장실(22) 내에는 상기 선반(40)의 상측에 위치하는 공간, 상기 드로워(50)에 의해서 형성되는 공간 등으로 구분되어서, 식품이 저장되는 공간이 복수 개로 구획될 수 있다.
하나의 저장실에 공급되는 냉기는 다른 저장실로 자유롭게 이동하지는 않지만, 하나의 저장실에 공급되는 냉기는 하나의 저장실 내부에 설치되는 각각의 구획되는 공간으로 자유롭게 이동할 수 있다. 즉 상기 선반(40)의 상측에 위치하는 냉기는 상기 드로워(50)에 의해서 형성되는 공간으로 이동가능하다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 주요 구성도이고, 도 3은 도 2의 P-h선도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 냉장고는 냉매를 압축하는 제1압축기(100), 상기 제1압축기(100)에서 압축된 냉매를 응축하는 제1응축기(110), 상기 제1응축기(110)에서 응축된 냉매의 온도와 압력을 낮추는 제1팽창 밸브(120), 상기 제1팽창 밸브(120)를 통과한 냉매를 기화시키는 제1증발기(140)를 포함한다.
또한 일 실시예에서는 냉매를 압축하는 제2압축기(200), 상기 제2압축기(200)에서 압축된 냉매를 응축하는 제2응축기(210), 상기 제2응축기(210)에서 응축된 냉매의 온도와 압력을 낮추는 제2팽창 밸브(220), 상기 제2팽창 밸브(220)를 통과한 냉매를 기화시키는 제2증발기(250)를 포함한다.
일 실시예에서는 전체적으로 두 개의 냉동 사이클이 개별적으로 구동되는 형태이다.
특히 일 실시예에서는 상기 제1팽창 밸브(120) 후단에 배치되는 제1열교환기(130)와, 상기 제2팽창 밸브(220) 후단에 배치되는 제2열교환기(230)를 포함한다. 즉 상기 제1팽창 밸브(120)를 통과한 냉매는 상기 제1열교환기(130)로 안내되고, 상기 제2팽창 밸브(220)를 통과한 냉매는 상기 제2열교환기(230)로 안내된다.
이때 상기 제1열교환기(130)와 상기 제2열교환기(230)는 서로 인접하게 배치되어서 서로 열교환되는 것이 가능하다. 상기 제1열교환기(130)는 열을 흡수하고, 상기 제2열교환기(230)는 열을 방출하는 것이 가능하다.
즉 상기 제1열교환기(130)에서는 냉매가 기화되고, 상기 제2열교환기(230)에서는 냉매의 온도가 하강되는 것이 가능하다. 상기 제1열교환기(130)를 통과한 냉매는 상기 제1증발기(140)로 안내되어서, 기화될 수 있다.
한편 상기 제2열교환기(230)의 후단에 배치되고, 상기 제2증발기(250)의 전단에 배치되는 제3팽창 밸브(240)를 포함할 수 있다. 상기 제2열교환기(230)를 통과한 냉매는 상기 제3팽창 밸브(240)로 안내되어서, 냉매의 온도와 압력이 하강되는 것이 가능하다.
일 실시예에서는 상기 제1압축기(100)에 의해서 압축되는 냉매는 상기 제2압축기(200)에 의해서 압축되는 냉매와 다른 것이 가능하다. 즉 상기 제1압축기(100)에 의해서 압축되는 냉매는 상기 제2압축기(200)를 통과하지 않는다. 다시 말해서, 상기 제1압축기(100)에 의해서 구현되는 냉동 사이클과 상기 제2압축기(200)에 의해서 구현되는 냉동 사이클은 서로 독립적일 수 있고, 상기 제1압축기(100)를 통과하는 냉매와 상기 제2압축기(200)를 통과하는 냉매는 서로 섞이지 않는다.
이때 상기 제1압축기(100)는 냉장실에 냉기를 공급하기 위해 냉매를 압축하는 냉장실용 압축기이고, 상기 제2압축기(200)는 냉동실에 냉기를 공급하기 위해 냉매를 압축하는 냉동실용 압축기인 것이 가능하다.
그리고 상기 제1압축기(100)와 상기 제2압축기(200)는 냉매가 동일한 압력을 받도록 압축하는 것이 가능하다. 물론 상기 제1응축기(110)와 상기 제2응축기(210)는 냉매가 동일한 압력상에서 응축되도록 하는 것이 가능하다.
이하 도 2 및 도 3을 참조해서, 냉매의 흐름을 설명한다.
우선 상기 제1압축기(100)에 의해서 냉매가 압축된다. 냉매는 상기 제1응축기(110)를 통과하면서 응축이 이루어질 수 있다.
그리고 냉매는 상기 제1팽창 밸브(120)를 통과한 후에 상기 제1열교환기(130)로 안내된다. 이때 상기 제1열교환기(130)는 증발기와 유사한 기능을 수행하면서, 상기 제1열교환기(130) 내에서 냉매가 기화될 수 있다.
그리고 냉매는 상기 제1증발기(140)를 통과하면서 해당 저장실에 냉기를 공급할 수 있도록, 상기 제1증발기(140)의 외부 공기와 열교환이 이루어질 수 있다.
상기 제1증발기(140)를 통과한 냉매는 상기 제1압축기(100)로 안내되어서, 상기 제1압축기(100)에 의해서 압축될 수 있다.
반면에 상기 제2압축기(200)에 의해서 압축된 냉매는 상기 제2응축기(210)로 안내된다. 냉매는 상기 제2응축기(210)를 통과한 후에, 제2팽창 밸브(220)로 안내되고, 상기 제2열교환기(230)에서 외부로 열을 빼앗겨서, 상기 제2열교환기(230)를 통과하는 냉매는 응축 또는 냉각될 수 있다. 이때 추가적으로 응축이 되는 부분은 도 3에서 'A'부분에 해당된다. 'A'부분에 의해서, 상기 제2압축기(200)에 의한 냉동 사이클의 부하가 상기 제1압축기(100)에 의한 냉동 사이클로 이동되어서, 냉장고의 운전 효율이 향상될 수 있다.
즉 상기 제2압축기(200)에 의해서 압축되는 냉매는 'A'구간의 추가적인 응축구간을 구비하기 때문에, 최종적으로 상기 제2증발기(250)에서 더 많은 냉기를 방출할 수 있다.
상기 제2열교환기(230)를 통과한 냉매는 상기 제3팽창 밸브(240)를 통과한 후에 상기 제2증발기(250)로 안내된다. 이때 상기 제2증발기(250)는 저장실에 냉기를 공급할 수 있도록 저장실의 내부에 있는 공기와 열교환이 되는 것이 가능하다.
상기 제2증발기(250)를 통과한 냉매는 상기 제2압축기(200)로 안내되어서 압축될 수 있다.
일 실시예의 조건 하에서 수행된 실험에 의하면, 상기 제1열교환기(130)와 상기 제2열교환기(230)를 이용하지 않는 경우와 비교했을 때(다른 조건은 동일하다는 가정하에), 전체적으로 효율이 3.9% 효율이 개선되는 것을 확인할 수 있었다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 주요 구성도이고, 도 5는 도 4의 P-h선도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 다른 실시예에 따른 냉장고는 냉매를 압축하는 제1압축기(100), 상기 제1압축기(100)에서 압축된 냉매를 응축하는 제1응축기(110), 상기 제1응축기(110)에서 응축된 냉매의 온도와 압력을 낮추는 제1팽창 밸브(120), 상기 제1팽창 밸브(120)를 통과한 냉매를 기화시키는 제1증발기(140)를 포함한다.
또한 다른 실시예에서는 냉매를 압축하는 제2압축기(200), 상기 제2압축기(200)에서 압축된 냉매를 응축하는 제2응축기(210), 상기 제2응축기(210)에서 응축된 냉매의 온도와 압력을 낮추는 제2팽창 밸브(220), 상기 제2팽창 밸브(220)를 통과한 냉매를 기화시키는 제2증발기(250)를 포함한다. 다른 실시예에서는 상기 제1응축기(110)와 상기 제2응축기(210)는 동일한 하나의 부재이다. 따라서 다른 실시예에서는 제1응축기와 제2응축기는 동일한 표현에 해당된다.
특히 다른 실시예에서는 상기 제1팽창 밸브(120) 후단에 배치되는 제1열교환기(130)와, 상기 제2팽창 밸브(220) 후단에 배치되는 제2열교환기(230)를 포함한다. 즉 상기 제1팽창 밸브(120)를 통과한 냉매는 상기 제1열교환기(130)로 안내되고, 상기 제2팽창 밸브(220)를 통과한 냉매는 상기 제2열교환기(230)로 안내된다.
이때 상기 제1열교환기(130)와 상기 제2열교환기(230)는 서로 인접하게 배치되어서 서로 열교환되는 것이 가능하다. 상기 제1열교환기(130)는 열을 흡수하고, 상기 제2열교환기(230)는 열을 방출하는 것이 가능하다.
즉 상기 제1열교환기(130)에서는 냉매가 기화되고, 상기 제2열교환기(230)에서는 냉매의 온도가 하강되는 것이 가능하다. 상기 제1열교환기(130)를 통과한 냉매는 상기 제1증발기(140)로 안내되어서, 기화될 수 있다.
한편 상기 제2열교환기(230)의 후단에 배치되고, 상기 제2증발기(250)의 전단에 배치되는 제3팽창 밸브(240)를 포함할 수 있다. 상기 제2열교환기(230)를 통과한 냉매는 상기 제3팽창 밸브(240)로 안내되어서, 냉매의 온도와 압력이 하강되는 것이 가능하다.
다른 실시예에서는 상기 제2압축기(200)에 의해서 압축되는 냉매는 상기 제1압축기(100)에 의해서 추가로 압축되는 것이 가능하다. 즉 냉매는 상기 제2압축기(200)에서 상대적으로 저압으로 압축된 후에, 상기 제1압축기(100)에서 상대적으로 고압으로 압축되는 다단계 압축 방식이다. 상기 제2압축기(200)는 상기 제1압축기(100) 보다 냉매를 높은 압력으로 압축할 수 있다.
상기 제1응축기(110)의 후단에는 냉매를 상기 제1팽창 밸브(120)와 상기 제2팽창 밸브(220)로 분기시키는 밸브(300)가 설치되는 것이 가능하다. 즉 상기 제1응축기(110)를 통과한 냉매는 상기 밸브(300)를 통과하면서 일부는 상기 제1팽창 밸브(120)로 안내되고 일부는 상기 제2팽창 밸브(220)로 안내되는 것이 가능하다.
즉 상기 밸브(300)은 상기 제1응축기(110)를 통과한 냉매가 상기 제1팽창 밸브(120)와 상기 제2팽창 밸브(220)로 나뉘어서 갈 수 있는 경로를 제공할 수 있다.
도 4 및 도 5를 참조해서, 다른 실시예에서의 냉매의 이동에 대해서 설명한다.
상기 제2압축기(200)에 의해서 압축된 냉매는 상기 제1압축기(100)를 통과하면서 추가로 압축된다. 상기 제2압축기(200)에 의해서 낮은 압력으로 압축된 냉매는 상기 제1압축기(100)에 의해서 높은 압력으로 압축될 수 있다.
상기 제1압축기(100)에 의해서 압축된 냉매는 상기 제1응축기(110)를 통과하면서 응축이 이루어질 수 있다.
상기 제1응축기(110)를 통과한 냉매는 상기 밸브(300)에서 분기되면서, 일부 냉매는 상기 제1팽창 밸브(120)를 통과하고, 상기 제1열교환기(130)로 안내된다. 상기 제1열교환기(130)에서 냉매는 일부가 기화되면서 외부의 열을 흡수하고, 상기 제1증발기(140)를 통과한 후에 추가적으로 기화되어서, 냉장실에 냉기를 공급할 수 있다.
상기 제1증발기(140)를 통과한 냉매는 상기 제1압축기(100)로 안내되어서, 상기 제1압축기(100)에 의해서 압축될 수 있다.
상기 제1응축기(110)를 통과한 냉매는 상기 밸브(300)에서 분기되면서, 일부 냉매는 상기 제2팽창 밸브(220)를 통과하고, 상기 제2열교환기(230)로 안내될 수 있다. 상기 제2열교환기(230)는 상기 제1열교환기(130)와 열교환이 이루어지기 때문에, 상기 제2열교환기(230)에서 냉매는 열을 방출하면서 응축이 이루어질 수 있다. 즉 도 5에서와 같이, 냉매는 상기 제2열교환기(230)를 통과하면서 'B' 구간을 통과하면서 추가적인 응축이 이루어질 수 있다.
냉매가 'B'구간을 통과하면서, 냉각을 수행할 때의 부하가 이동될 수 있기 때문에 냉장고의 운전 효율이 향상될 수 있다.
상기 제2열교환기(230)를 통과한 냉매는 제3팽창 밸브(240)를 통과한 후에 냉동실에 냉기를 공급하는 상기 제2증발기(250)로 안내된다. 냉매는 상기 제2증발기(250)에서 기화되면서 냉동실의 외부 공기와 열교환이 이루어져서 냉동실에 냉기를 공급할 수 있다.
다른 실시예의 조건 하에서 수행된 실험에 의하면, 상기 제1열교환기(130)와 상기 제2열교환기(230)를 이용하지 않는 경우와 비교했을 때(다른 조건은 동일하다는 가정하에), 전체적으로 효율이 3.7% 효율이 개선되는 것을 확인할 수 있었다.
본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 첨부된 청구범위에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명이 속한 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형이 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.
100: 제1압축기 110: 제1응축기
120: 제1팽창 밸브 130: 제1열교환기
140: 제1증발기
200: 제2압축기 210: 제2응축기
220: 제2팽창 밸브 230: 제2열교환기
240: 제3팽창 밸브 250: 제2증발기

Claims (15)

  1. 냉매를 압축하는 제1,2압축기;
    상기 제1압축기 또는 상기 제2압축기에서 압축된 냉매를 응축하기 위한 적어도 하나의 응축기;
    상기 응축기에서 응축된 냉매를 감압하기 위한 제1팽창 밸브;
    상기 제1팽창 밸브를 통과한 냉매를 기화시키는 제1증발기;
    상기 응축기에서 응축된 냉매를 감압하기 위한 제2팽창 밸브;
    상기 제2팽창 밸브를 통과한 냉매를 기화시키는 제2증발기;
    상기 제1팽창밸브에서 감압된 냉매를 열교환 하여 상기 제1증발기로 공급할 수 있도록, 상기 제1팽창 밸브의 후단 및 상기 제1증발기의 전단에 배치되는 제1열교환기;
    상기 제2팽창 밸브와 유동적으로 연결되며, 상기 제1열교환기와 열교환 하는 제2열교환기;
    상기 제2열교환기에서 상기 제 1 열교환기로 열을 제공하도록, 상기 제2열교환기의 전단에는 냉매를 1차 감압하기 위하여 상기 제2팽창밸브가 배치되고,
    상기 제2열교환기를 통과한 냉매가 상기 제2증발기에서 증발될 수 있도록, 상기 제2열교환기의 후단 및 상기 제2증발기의 전단에는 냉매를 2차 감압하기 위한 제3팽창 밸브가 배치되는 냉장고.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 응축기는 상기 제1압축기의 출구측에 배치되는 제1응축기 및 상기 제2압축기의 출구측에 배치되는 제2응축기를 포함하고,
    상기 제1팽창 밸브는 상기 제1응축기의 후단에, 상기 제2팽창 밸브는 상기 제2응축기의 후단에 배치되는 냉장고.
  6. 삭제
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제1압축기에 의해서 압축되는 냉매는 상기 제2압축기에 의해서 압축되는 냉매와 다른 것을 특징으로 하는 냉장고.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1압축기는 냉장실에 냉기를 공급하기 위해 냉매를 압축하는 냉장실용 압축기이고,
    상기 제2압축기는 냉동실에 냉기를 공급하기 위해 냉매를 압축하는 냉동실용 압축기인 것을 특징으로 하는 냉장고.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제1압축기와 상기 제2압축기는 동일한 토출압력을 형성하는 냉장고.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 제1응축기와 상기 제2응축기는 냉매가 동일한 압력상에서 응축되도록 하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제2압축기에 의해서 압축되는 냉매는 상기 제1압축기에 의해서 추가로 압축되는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  12. 삭제
  13. 제11항에 있어서,
    상기 응축기의 후단에는 냉매를 상기 제1팽창 밸브와 상기 제2팽창 밸브로 분기시키는 밸브가 설치되는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 제1증발기를 통과한 냉매는 상기 제1압축기로 안내되고,
    상기 제2증발기를 통과한 냉매는 상기 제2압축기로 안내되는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 제1압축기는 상기 제2압축기 보다 냉매를 높은 압력으로 압축하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
KR1020150011346A 2015-01-23 2015-01-23 냉장고 KR102261102B1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150011346A KR102261102B1 (ko) 2015-01-23 2015-01-23 냉장고
PCT/KR2016/000638 WO2016117935A1 (en) 2015-01-23 2016-01-21 Refrigerator
US15/545,576 US10330351B2 (en) 2015-01-23 2016-01-21 Refrigerator
DE112016000445.1T DE112016000445T5 (de) 2015-01-23 2016-01-21 Kühlschrank

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150011346A KR102261102B1 (ko) 2015-01-23 2015-01-23 냉장고

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160091105A KR20160091105A (ko) 2016-08-02
KR102261102B1 true KR102261102B1 (ko) 2021-06-07

Family

ID=56417396

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150011346A KR102261102B1 (ko) 2015-01-23 2015-01-23 냉장고

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10330351B2 (ko)
KR (1) KR102261102B1 (ko)
DE (1) DE112016000445T5 (ko)
WO (1) WO2016117935A1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3111967A1 (fr) * 2020-06-29 2021-12-31 Valeo Systemes Thermiques Dispositif de thermorégulation
KR102210493B1 (ko) * 2020-08-26 2021-02-02 신용수 냉장장치

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013092291A (ja) * 2011-10-25 2013-05-16 Sharp Corp 冷凍冷蔵庫
JP2014126350A (ja) 2012-12-27 2014-07-07 Daikin Ind Ltd 空気調和機

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4598556A (en) * 1984-09-17 1986-07-08 Sundstrand Corporation High efficiency refrigeration or cooling system
US5235820A (en) * 1991-11-19 1993-08-17 The University Of Maryland Refrigerator system for two-compartment cooling
JP3228731B2 (ja) * 1999-11-19 2001-11-12 株式会社荏原製作所 ヒートポンプ及び除湿装置
KR20090095744A (ko) * 2008-03-06 2009-09-10 위니아만도 주식회사 냉각장치
ES2648910T3 (es) * 2010-09-10 2018-01-08 Mitsubishi Electric Corporation Dispositivo de aire acondicionado
FR2973863B1 (fr) * 2011-04-11 2014-12-26 Aj Tech Pompe a chaleur bi-etagee a hautes performances
KR101940488B1 (ko) * 2012-05-10 2019-01-21 엘지전자 주식회사 냉동사이클 장치 및 이 냉동사이클 장치의 운전방법
EP2729742B1 (en) * 2011-07-05 2020-09-02 Carrier Corporation Refrigeration circuit and heating and cooling system
KR101962129B1 (ko) * 2012-06-22 2019-07-17 엘지전자 주식회사 냉장고
JP5958819B2 (ja) 2012-09-24 2016-08-02 三浦工業株式会社 ヒートポンプシステムおよびそれを用いた冷却システム
US20140116083A1 (en) * 2012-10-29 2014-05-01 Myungjin Chung Refrigerator
KR102014457B1 (ko) * 2012-11-07 2019-10-21 엘지전자 주식회사 공조 냉장 복합 시스템
US9476613B2 (en) * 2014-04-10 2016-10-25 Mahle International Gmbh Method to control a cooling circuit

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013092291A (ja) * 2011-10-25 2013-05-16 Sharp Corp 冷凍冷蔵庫
JP2014126350A (ja) 2012-12-27 2014-07-07 Daikin Ind Ltd 空気調和機

Also Published As

Publication number Publication date
WO2016117935A1 (en) 2016-07-28
DE112016000445T5 (de) 2017-11-09
KR20160091105A (ko) 2016-08-02
US10330351B2 (en) 2019-06-25
US20180010825A1 (en) 2018-01-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102261114B1 (ko) 냉장고
US11002474B2 (en) Refrigerator
US20160138849A1 (en) Refrigerator
KR101339519B1 (ko) 도어에 제빙실의 냉동 시스템이 설치된 냉장고
US10088216B2 (en) Refrigerator and method of controlling the same
KR20130024210A (ko) 냉장고 및 그 제어 방법
US20150184926A1 (en) Cooling apparatus for refrigerator and control method thereof
US10539357B2 (en) Refrigerator and method of controlling the same
KR102261102B1 (ko) 냉장고
KR102176725B1 (ko) 냉장고
KR101696893B1 (ko) 냉장고 및 그 제빙방법
KR101290448B1 (ko) 냉장고의 제어방법
JP2017146080A (ja) 冷蔵庫
KR20100084715A (ko) 복합형 김치냉장고
KR100763156B1 (ko) 냉장고의 급속 냉동장치
US20140284025A1 (en) Refrigerator
KR102518478B1 (ko) 냉장고
JP2005098605A (ja) 冷蔵庫
KR102518816B1 (ko) 냉장고 및 그 제어 방법
KR100389432B1 (ko) 냉장고
JP2014059112A (ja) 冷却庫
JP2010025506A (ja) 冷蔵庫
JP2007064590A (ja) 冷蔵庫
KR20130094025A (ko) 냉장고
KR101483591B1 (ko) 냉장고

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant