KR19980017939A - 냉동실 및 냉장실 전용 증발기가 각각 설치된 냉장고 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉동실 증발기로 공급되는 냉매를 냉동실 및 냉장실의 내부온도에 따라 냉동실 또는 냉장실 증발기로 선택적으로 공급시킴으로써, 냉매가 불필요하게 순환되는 것을 방지하여 그에 따른 압축기의 효율을 극대화시키는 냉동실 및 냉장실 전용 증발기가 각각 설치된 냉장고에 관한 것이다.

이러한 본 발명의 구조는 냉동실과 냉장실 각각에 냉동실 및 냉장실 증발기(30)가 설치된 냉장고에 있어서, 일측단은 드라이어(12)와 연결되고 타측단은 두 갈래로 분기되어 분기된 일측단은 냉동실 증발기(20)에 연결되고 다른 단부는 냉장실 증발기(30)와 연결된 모세관(43)과; 상기 모세관(43)의 분기부에 설치되어 냉동실 및 냉장실 온도에 따라 제어부에 의해 제어되어 냉매를 선택적으로 보내는 삼방밸브(3 Way Valve)(50)와; 상기 냉동실 증발기(20)와 냉장실 증발기(30)를 연결하여 냉동실 증발기(20)를 통과한 냉매를 냉장실 증발기(30)로 공급하는 제 2 모세관(14)과; 상기 냉장실 증발기(30)와 압축기(10)를 연결하여 냉장실을 통과한 냉매를 회수시키는 회수관(15)과; 상기 냉장실 증발기(30)와 근접된 회수관(15)부에 압축기(10)로 회수되는 냉매를 기액분리시키는 어큠레이터(16)가 구비되어 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

냉동실 및 냉장실 전용 증발기가 각각 설치된 냉장고

본 발명은 냉장고의 냉동실과 냉장실에 각 전용 증발기가 설치된 냉장고에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 냉동실 증발기로 공급되는 냉매를 냉동실 및 냉장실의 내부온도에 따라 냉동실 또는 냉장실 증발기로 선택적으로 공급시킴으로써, 냉매가 불필요하게 순환되는 것을 방지하여 그에 따른 압축기의 효율을 극대화시키는 냉동실 및 냉장실 전용 증발기가 각각 설치된 냉장고에 관한 것이다.

일반적으로, 냉장고는 냉동실의 후측에 증발기가 설치되어 이 증발기에 의해 냉동실 및 냉장실의 냉기를 공급하는 구조로 되어 있었다. 이러한 구조의 냉장고는 하나의 증발기로 냉동실 및 냉장실의 온도를 모두 낮추어야 하기 때문에 부하가 많이 걸려 냉기효율이 떨어지게 되고, 또 그로 인한 압축기가 무리하게 작동하게 되어 전력 소비가 많은 단점이 있고, 냉기덕트를 통해 냉장실 및 냉동실의 냉기들이 섞이기 때문에 냉장실에 보관된 음식물 냄새가 냉동실에 배게 되는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 요즘은 냉동실과 냉장실에 각각의 전용 증발기를 설치한 냉장고를 제작하게 되었다.

이와 같이 냉동실 및 냉장실 전용 증발기가 설치된 냉장고의 구조를 살펴보면, 사절판으로 구획된 냉동실 및 냉장실의 후측에는 냉동실 및 냉장실 증발기가 설치되어 있다.

냉동실에 설치된 냉동실 증발기의 상부에는 냉기를 순환시키는 냉동실팬이 설치되어 있고, 그 전방에는 상부에 냉기 토출구가 형성된 루버가 상하로 설치되어 냉동실 증발기가 고내와 격리되어 있으며, 사절판의 선단상부에 고내의 공기를 흡입하는 냉기 흡입구와, 흡입된 냉기를 냉장실로 리턴시키는 리턴덕트가 형성되어 고내의 공기가 순환되도록 되어 있다.

또한, 냉장실에 설치된 냉장실 증발기의 상부에는 냉장실의 공기를 순환시키는 냉장실팬이 설치되어 있으며, 냉장실 증발기의 전면에는 냉장실 증발기를 냉장실 고내와 격리시키는 루버가 설치되어 있다. 또한, 냉장실팬의 전방에는 냉장실팬으로부터 공급되는 냉기를 양측 사이드 덕트로 분할 이송시키는 냉기 공급덕트가 설치되어 있으며, 냉장실의 하부와 냉장실 증발기의 하부로 고내의 공기를 냉장실 증발기로 리턴시키는 냉기 흡입구 및 냉기 리턴덕트가 설치되어 냉장실의 냉기가 순환되도록 되어 있다.

이와 같은 구조를 갖는 종래의 냉장고의 냉매순환 구조를 보면 다음과 같다.

도 1을 참조하면, 도 1은 종래의 기술에 따른 냉장고의 냉매 순환 구조를 보인 냉매 순환 싸이클도로서, 냉장실의 하부 기계실 내부에는 압축기와 응축기(11) 및 드라이어(12)가 서로 연결 설치되어 있으며, 드라이어(12)와 냉동실 증발기(20)와는 모세관(13)으로 연결되어 있다. 그리고, 냉동실 증발기(20)와 냉장실 증발기와의 사이에 제 2 모세관(14)으로 연결되어 냉동실 증발기(20)를 통과한 냉매를 냉장실 증발기로 공급받도록 되어 있으며, 냉장실 증발기(30)와 압축기(10)는 냉매를 회수하는 회수관(15)이 연결되되 회수관(15)에는 냉매를 기액분리시키는 어큠레이터(16)가 설치되어 있다.

이와 같은 구조를 갖는 냉장고의 작동관계를 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 압축기(10)에서 고온고압으로 압축된 기체냉매를 응축기(11)로 보내면 응축기(11)에서는 압축열을 방열시켜 저온고압의 액상냉매로 변환된다. 그리고, 드라이어(12)를 통해 불순물 및 수분이 걸러진 다음 모세관(13)으로 보내지며, 모세관(13)으로 통과되는 저온고압의 냉매는 저온저압으로 되어 냉동실 증발기(20)로 공급된다. 냉동실 증발기(20)로 공급된 냉매는 냉동실 고내의 공기와 열교환된 후 냉장실 증발기(30)로 공급되어 냉장실 고내의 공기와 열교환되며, 이어서 어큠레이터(16)를 지나 회수관(15)을 통해 다시 압축기(10)로 회수된다.

이와 같은 냉매의 순환에 의해 냉동실 및 냉장실 증발기(30)가 냉각되게 되면, 냉동실팬(22) 및 냉장실팬(32)이 작동하여 고내의 공기를 순환시켜 냉기를 형성시킨다.

그러나, 이상에서와 같은 구조로 작동되는 종래의 냉장고는 냉동실의 온도가 설정온도의 이하로 내려간 반면, 냉장실의 온도는 설정온도보다 높아 계속적으로 가동시켜야 할 경우에는 냉매의 순환 싸이클이 압축기(10)에서 응축기(11), 드라이어(12), 냉동실 증발기(20), 냉장실 증발기(30), 어큠레이터(16)의 순서로 다시 압축기(10)로 회수되는 구조이므로 어쩔 수 없이 냉매는 냉동실 증발기(20)를 거쳐 냉장실 증발기(30)로 공급되게 된다.

따라서, 상술한 바와 같이 냉장실 증발기(30)에만 냉매를 공급시켜야 할 때에도 냉매가 냉동실 증발기(20)를 통과하게 되므로 그로 인한 냉열의 손실을 가져오게 되며, 손실된 냉열을 보충하기 위해 압축기(10)가 더 작동되어야 하기 때문에 전력 소비가 많아지게 되는 폐단이 있다.

또한, 냉매가 냉장실로 직접 전달되는 것보다 냉동실 증발기(20)로 돌아 전달되기 때문에 그만큼 냉매의 이송거리가 길어져 그로인한 압축기(10)에 부하가 걸리게 되는 폐단이 있다.

본 발명은 이와 같은 종래의 폐단을 해소하고자 안출된 것이다.

본 발명의 목적은 냉동실의 온도가 설정온도 이하로 되어 냉동실 증발기로 냉매를 공급시킬 필요가 없을 때, 냉장실 증발기로 직접 공급시킬 수 있도록하여 냉매 이송거리를 단축시킴으로써 냉매의 냉열 손실을 막아 냉기효율을 높이는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 냉기효율이 높아짐에 따라 압축기의 작동시간을 줄일 수 있고, 또 냉매 이송거리가 짧아짐에 따른 압축기에 걸리는 부하를 최소화하여 소비전력을 줄이는데 있다.

도 1은 종래의 기술에 따른 냉장고의 냉매 순환 구조를 보인 냉매 순환 싸이클도이다.

도 2는 본 발명에 따른 냉장고의 구조를 보인 냉장고의 측단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 냉장고의 냉장실 냉기덕트 구조를 개략적으로 나타낸 냉장고의 정면도이다.

도 4는 본 발명에 따른 냉장고의 냉매순환 구조를 보인 냉매 순환 싸이클도이다.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

10 : 압축기 11 : 응축기

12 : 드라이어 14 : 제 2 모세관

15 : 회수관 16 : 어큠레이터

20 : 냉동실 증발기 22 : 냉동실팬

23, 33 : 루버 25, 35 : 냉기 토출구

26 : 사절판 27, 37 : 냉기 흡입구

28, 38 : 리턴덕트 30 : 냉장실 증발기

32 : 냉장실팬 34 : 사이드 덕트

39 : 냉기 공급덕트 43 : 모세관

50 : 삼방밸브

본 발명의 목적을 달성하기 위한 수단은, 후측 하부에 냉매를 고온고압으로 압축시키는 압축기와, 상기 압축기로부터 압축된 냉매를 저온고압의 액상냉매로 변환시키는 응축기와, 상기 응축기에서 저온고압으로 만들어진 액상냉매에 포함된 불순물 및 수분을 걸러내는 드라이어가 설치된 기계실을 구비하고, 사절판에 의해 구분된 냉동실과 냉장실 각각에 냉동실 및 냉장실 증발기가 설치된 냉장고에 있어서,

일측단은 드라이어와 연결되고 타측단은 두갈래로 분기되어 분기된 일측단은 냉동실 증발기에 연결되고 다른 단부는 냉동실 증발기와 연결된 모세관과;

상기 모세관의 분기부에 설치되어 냉동실 및 냉장실 온도에 따라 제어부에 의해 제어되어 냉매를 선택적으로 보내는 삼방밸브(3 Way Valve)와;

상기 냉동실 증발기와 냉장실 증발기를 연결하여 냉동실 증발기를 통과한 냉매를 냉장실 증발기로 공급하는 제 2 모세관과;

상기 냉장실 증발기와 압축기를 연결하여 냉장실을 통과한 냉매를 회수시키는 회수관과;

상기 냉장실 증발기와 근접된 회수관부에 압축기로 회수되는 냉매를 기액분리시키는 어큠레이터가 구비되어 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 삼방밸브(50)는 메인관으로부터 두갈래로 분할된 관구조에 있어서, 그 분할부에 설치되어 메인관으로 유입되는 유체를 한 쪽 또는 양쪽관으로 선택하여 보낼 수 있는 구조의 밸브이다.

도 2를 참조하면, 도 2는 본 발명에 따른 냉장고의 구조를 보인 냉장고의 측단면도로서, 사절판(26)에 의해 상부는 냉동실, 하부는 냉장실로 구분되되, 냉동실의 후측에는 냉동실 증발기(20)가 설치되어 있고, 냉장실의 후측 상부에는 냉장실 증발기(30)가 설치되어 있다.

냉동실 증발기(20)의 상부에는 냉동실팬(22)이 설치되어 있고, 그 전방에는 냉기 토출구(25)가 형성된 루버(23)가 상하로 설치되어 냉동실 고내와 격리되어 있다. 그리고, 사절판(26)의 선단 상부에는 냉기 흡입구(27)가 형성되어 있고, 사절판(26)의 내부에는 고내의 공기를 냉동실 증발기(20)로 리턴시키기 위한 리턴덕트(28)가 형성되어 있고, 냉동실의 내부에는 냉동실의 온도를 감지하는 냉동실 온도감지센서(17)가 설치되어 있다.

또한, 냉장실 증발기(30)는 냉장실 후측 상부에 설치하고 그 상부에 냉장실팬(32)이 설치되되, 그 전방으로는 루버(33)가 설치되어 냉장실과 격리되어 있다. 그리고, 냉장실팬(32)의 전방에는 양측으로 분기되어 냉장실의 사이드(Side) 덕트(34)와 연결된 냉기 공급덕트(38)가 설치되어 있고, 사이드 덕트(34)의 상, 하부에는 냉기 토출구(35)가 설치되어 있다. 또한 냉장실의 하부에는 냉기 흡입구(37)가 형성되어 있고, 냉기 흡입구(37)와 냉장실 증발기(30)의 하부 사이에는 냉기 리턴덕트(38)가 설치되어 있다.[도 3 참조]

도 4를 참조하면, 도 4는 본 발명에 따른 냉장고의 냉매순환 구조를 보인 냉매 순환 싸이클도로서, 기계실의 내부에는 냉매를 고온고압으로 압축시키는 압축기(10)가 설치되어 있고, 압축기(10)와 연결되어 압축기(10)로부터 고온고압으로된 냉매를 저온고압의 액상냉매로 변환시키는 응축기(11)가 설치되어 있으며, 응축기(11)로부터 저온고압의 액상냉매에 포함된 불순물이나 수분을 제거하는 드라이어(12)가 설치되어 있다.

참조번호 43은 모세관으로서 하단은 드라이어(12)와 연결되어 있고, 상단은 두갈레로 분기되어 일측단은 냉동실 증발기(20)와 연결되고, 분기된 타측단은 냉장실 증발기(30)와 연결되어 있다. 또한 모세관(43)의 분기부에는 냉동실 및 냉장실 내부의 온도를 감지하는 냉동실 온도감지센서(18)에 의해 작동하여 냉매를 냉동실 및 냉장실로 선택적으로 공급하는 삼방밸브(50)가 설치되어 있다.

냉동실 증발기(20)와 냉장실 증발기(30)의 사이에는 제 2 모세관(14)이 연결 설치되어 있으며, 냉장실 증발기(30)와 압축기(10) 사이에는 냉매를 회수하는 회수관(15)이 설치되며, 회수관(15)에는 냉매를 기액분리시키는 어큠레이터(16)가 설치되어 있다.

상술한 바와 같은 구조를 갖는 냉장고의 작동관계를 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 냉동실 및 냉장실의 냉기 순환 관계를 도 4를 참조하여 살펴보면, 냉동실의 냉기는 냉동실팬(22)에 의해 사절판(26)의 냉기 흡입구(27) 및 리턴덕트(28)를 통해 냉동실 증발기(20)로 리턴되고, 냉동실 증발기(20)와 접촉하면서 냉각된 후 다시 냉동실팬(22)에 의해 루버(23)의 냉기 토출구(25)를 통해 고내로 공급된다.

또한, 냉장실의 냉기는 냉장실팬(32)에 의해 냉장실의 하부에 형성된 냉기 흡입구(37)를 통해 냉기가 흡입되어 리턴덕트(38)를 통해 냉장실 증발기(30)로 리턴되고, 냉장실 증발기(30)에 의해 냉각된 후 냉장실팬(32)을 지나 냉기 공급덕트(39)로 보내지고 냉기 공급덕트(39)는 냉장실팬(32)으로부터 보내진 냉기를 양측으로 분할하여 양측 사이드 덕트(34)로 보내며, 사이드 덕트(34)에 형성된 냉기 토출구(35)를 통해 냉장실 고내로 공급되는 순환 구조를 갖는다.

이와 같은 냉기 순환구조를 갖는 냉장고의 냉매순환구조를 보면 다음과 같다.

먼저, 냉매는 압축기(10)에서 고온고압의 기체냉매로 되어 응축기(11)로 보내지며, 응축기(11)에서는 압축기(10)에서 보내온 냉매의 압축열을 방열시킴에 따라 저온고압의 액체 냉매가 된다. 이와 같이 저온고압의 액상으로된 냉매는 드라이어(12)를 통해 불순물과 수분으로 걸러지며, 모세관(43)을 통해 냉동실 증발기(20) 또는 냉장실 증발기(30)로 공급된다.

이와 같이 공급되는 냉매는 모세관(43)의 분기부에 설치된 삼방밸브(50)에 의해 냉동실 증발기(20) 또는 냉장실 증발기(30)로 선택적으로 공급되게 되는데, 일단 냉동실 증발기(20)로 공급된 냉매는 냉동실의 공기와 열교환된 후 제 2 모세관(14)을 통해 냉장실 증발기(30)로 공급되어 냉동실의 공기와 열교환된 후 어큠레이터(16)에 의해 기액분리되어 회수관(15)을 통해 압축기(10)로 회수지만, 냉매가 삼방밸브(50)에 의해 냉동실 증발기(20)를 통과하지 않고 곧바로 냉장실 증발기(30)로 공급되게 되면 냉매는 냉장실 공기와 열교환된 후 어큠레이터(16)를 지나 회수관(15)을 통해 압축기(10)로 회수된다.

이와 같이 냉매의 순환 경로를 선택하는 삼방밸브(50)의 작동은 냉동실 및 냉장실에 설치된 온도감지센서(18)에 의한 것이다. 즉, 만약 냉동실 온도가 설정온도 이상일 경우에는 냉동실팬(22)은 계속적으로 작동하여 냉기를 고내로 공급시켜야 하기 때문에 냉동실 증발기(20)로 냉매를 지속적으로 공급시켜야 한다. 따라서, 도면에 도시 안된 제어부가 냉동실 온도감지센서(17)에 의해 전달된 온도를 인식하고 삼방밸브(50)를 작동시켜 냉장실로 유입되는 모세관(43)의 입구를 차단하고 냉동실 증발기(20)로 유입되는 입구를 개방시킴으로써 냉매는 냉동실 증발기(20)로 유입되게 된다.

또한, 냉동실 온도가 설정온도 이하로 내려가고 냉장실의 온도는 설정온도 이상의 온도가 되면 냉동실의 냉동실팬(22)은 정지하여 냉동실의 냉기 공급을 중지하게 되므로 냉매를 공급시킬 필요가 없고, 냉장실팬(32)은 계속적으로 회전하여 냉기를 공급해야 함으로 냉장실 증발기(30)에는 냉매를 계속적으로 공급해야한다. 따라서, 냉동실에 설치된 냉동실 온도감지센서(17)와 냉장실의 온도감지센서(18)에 감지된 온도를 도면에 도시 안된 제어부에서 이를 설정온도와 비교한 다음 삼방밸브(50)를 작동시켜 냉동실로 유입되는 모세관(43)의 입구를 차단하여 냉매가 냉장실 증발기(30)로만 유입되도록 한다.

이상에서 살펴본 본 발명에 의하면, 응축기(11)에서 저온고압의 액상으로된 냉매를 저온저압으로 변환시키는 모세관(43)의 단부를 분기하여 일측단은 냉동실 증발기(20)에 연결시키고 타측단은 냉장실 증발기(30)에 연결시키되 그 모세관(43)의 분기부에는 냉동실 및 냉장실에 설치된 온도감지센서(17)(18)에 의해 냉매를 선택적으로 공급시키는 삼방밸브(50)가 설치됨에 따라 냉동실의 온도가 설정온도 이하로 되어 냉동실 증발기(20)로 냉매를 공급시킬 필요가 없을 때에는 냉동실의 모세관(43)을 차단하여 냉매를 냉장실 증발기(30)로 직접 공급시킴에 따라 냉매 이송거리를 단축시킴으로써 냉매의 냉열 손실을 막아 냉기효율을 높일 수 있고, 냉기효율이 높아짐에 따라 압축기(10)의 작동시간을 줄일 수 있으며, 또 냉매 이송거리가 짧아짐에 따른 압축기(10)에 걸리는 부하를 최소화하여 소비전력을 줄일 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 후측 하부에 냉매를 고온고압으로 압축시키는 압축기(10)와, 상기 압축기(10)로부터 압축된 냉매를 저온고압의 액상냉매로 변환시키는 응축기(11)와, 상기 응축기(11)에서 저온고압으로 만들어진 액상냉매에 포함된 불순물 및 수분을 걸러내는 드라이어(12)가 설치된 기계실을 구비하고, 사절판(26)에 의해 구분된 냉동실과 냉장실 각각에 냉동실 및 냉장실 증발기(30)가 설치된 냉장고에 있어서,

   일측단은 드라이어(12)와 연결되고 타측단은 두 갈래로 분기되어 분기된 일측단은 냉동실 증발기(20)에 연결되고 다른 단부는 냉장실 증발기(30)와 연결된 모세관(43)과;

   상기 모세관(43)의 분기부에 설치되어 냉동실 및 냉장실 온도에 따라 제어부에 의해 제어되어 냉매를 선택적으로 보내는 삼방밸브(50)와;

   상기 냉동실 증발기(20)와 냉장실 증발기(30)를 연결하여 냉동실 증발기(20)를 통과한 냉매를 냉장실 증발기(30)로 공급하는 제 2 모세관(14)과;

   상기 냉장실 증발기(30)와 압축기(10)를 연결하여 냉장실을 통과한 냉매를 회수시키는 회수관(15)과;

   상기 냉장실 증발기(30)와 근접된 회수관(15)부에 압축기(10)로 회수되는 냉매를 기액분리시키는 어큠레이터(16)가 구비되어 이루어진 것을 특징으로 하는 냉동실 및 냉장실 전용 증발기가 각각 설치된 냉장고.