KR19990052546A - Refrigerator using thermoelectric semiconductor element - Google Patents
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Abstract
본 발명은 열전반도체소자를 사용하여 냉장실을 냉각하는 냉장고에 관한 것이다. 본 발명에 따른 냉장고는, 냉장실을 형성하는 본체와, 상기 냉장실의 외부에 위치하는 흡열부와 발열부를 갖는 열전반도체소자를 구비한 냉장고에 있어서, 상기 냉장실내에 설치되며, 냉매 유동 및 열전달을 위한 전열관을 가진 냉장실 열교환기와; 상기 흡열부에 설치되며, 냉매와 상기 흡열부사이의 열교환이 가능하게 하는 흡열측 열교환기와; 상기 냉장실 열교환기의 냉매를 흡열측 열교환기로 순환시키는 냉매순환펌프와;상기 발열부에 설치되며, 냉각수와 상기 발열부사이의 열교환이 가능하게 하는 발열측 열교환기와; 상기 발열측 열교환기로 냉각수를 순환시키는 냉각수 순환펌프를 포함한다. 이에 의해, 냉장실의 냉각효율을 증대시킴과 동시에, 열전반도체소자의 손상을 방지할 수 있다.The present invention relates to a refrigerator for cooling a refrigerating compartment using a thermoelectric semiconductor element. A refrigerator according to the present invention is a refrigerator having a main body forming a refrigerating compartment, and a thermoelectric semiconductor element having an endothermic portion and a heat generating portion located outside the refrigerating compartment, which are installed in the refrigerating compartment, and are heat transfer tubes for refrigerant flow and heat transfer. Refrigerator heat exchanger with; An endothermic side heat exchanger disposed on the endothermic portion and configured to allow heat exchange between the refrigerant and the endothermic portion; A refrigerant circulation pump configured to circulate the refrigerant in the refrigerating compartment heat exchanger to an endothermic side heat exchanger; an exothermic side heat exchanger installed in the heat generating unit to enable heat exchange between the cooling water and the heat generating unit; It includes a cooling water circulation pump for circulating the cooling water to the heat generating side heat exchanger. As a result, the cooling efficiency of the refrigerating chamber can be increased and damage to the thermoelectric semiconductor elements can be prevented.
Description
본 발명은 열전반도체소자를 사용하여 냉장실을 냉각하는 냉장고에 관한 것이다.The present invention relates to a refrigerator for cooling a refrigerating compartment using a thermoelectric semiconductor element.
열전반도체소자는 반도체와 금속의 접합면에 전류가 흐를 때 줄(Joule)열 이외의 열을 발생하고 흡수하는 열전현상을 이용한 것으로서, 전류의 크기와 방향에 의하여 흡열과 발열의 양과 방향 조절이 가능하고, 기계적으로 작동하는 부분이 없으며 또한 설치위치나 방향이 그 동작에 영향을 미치지 않는다는 장점이 있어 부하를 가열하거나 냉각시키는 데 널리 사용되고 있으며, 그 구조는 도 1에 도시된 바와 같다.The thermoelectric semiconductor device uses a thermoelectric phenomenon that generates and absorbs heat other than Joule heat when a current flows through a junction surface of a semiconductor and a metal. The amount and direction of heat absorption and heat generation can be controlled by the magnitude and direction of the current. In addition, there is no mechanically operating part, and also has an advantage that the installation position or direction does not affect its operation, and thus is widely used to heat or cool a load, and the structure thereof is shown in FIG. 1.
도 1은 열전반도체소자의 정면도, 도 2는 도 1의 반도체 열전쌍의 정면도이다. 이들 도면에 도시되어 있는 바와 같이, 열전반도체소자(1)는 반도체 열전쌍이 직렬로 다수 연결되어 있는 열전쌍부(2)를 가지고 있으며, 이 열전쌍부(2)의 중앙에는 N형 반도체(7) 및 P형 반도체(8)가 있다. 이 N형 반도체(7) 및 P형 반도체(8)의 양측에는 내부접속금속(9)과 외부접속금속(10, 11)이 결합되는 데, 내부접속금속(9)은 반도체(7, 8)와 공통으로, 외부접속금속(10, 11)은 반도체(7, 8)와 독립적으로 결합되어 있다. 특히, 외부접속금속(10, 11)은 다른 열전쌍과의 직렬 연결을 위하여 외측으로 연장가능하다. 여기서, 내부접속금속(9)과 외부접속금속(10, 11)중 어느 금속이 발열측 금속이고, 어느 금속이 흡열측 금속인 지는 전류의 방향에 따라 결정된다. 즉, N형 반도체(7)와 접합하는 금속(9, 10)은 전류가 흘러들어가는 측의 금속에서 발열하고 그 반대측에서 흡열하며, P형 반도체(8)는 그 역으로 발열 및 흡열한다. 이 열전쌍부(2)의 금속(9, 10, 11)들에는 절연판(3, 4)이 각각 결합되어 있으며, 이 절연판(3, 4)은 열전쌍부(2)의 금속(9,10, 11)을 외부와 전기적으로 차단시킨다. 이 절연판(3, 4)에는 각각 발열판(5)과 흡열판(6)이 결합되어 있으며, 이 발열판(5)과 흡열판(6)은 각각 열전쌍부(2)의 금속을 물리적으로 지탱하는 동시에 열을 발산하거나 흡수한다.1 is a front view of a thermoelectric semiconductor element, and FIG. 2 is a front view of a semiconductor thermocouple of FIG. 1. As shown in these figures, the thermoelectric semiconductor element 1 has a thermocouple portion 2 in which a plurality of semiconductor thermocouples are connected in series, and in the center of the thermocouple portion 2 is an N-type semiconductor 7 and There is a P-type semiconductor 8. The internal connection metal 9 and the external connection metals 10 and 11 are coupled to both sides of the N-type semiconductor 7 and the P-type semiconductor 8, and the internal connection metal 9 includes the semiconductors 7 and 8. In common with the external connection metal (10, 11) is coupled to the semiconductor (7, 8) independently. In particular, the external connection metals 10, 11 are extendable outward for series connection with other thermocouples. Here, which of the internal connection metal 9 and the external connection metals 10 and 11 is the heat generating side metal and which metal is the heat absorbing side metal is determined according to the direction of the current. That is, the metals 9 and 10 joined to the N-type semiconductor 7 generate heat from the metal on the side where the current flows and endothermic on the opposite side, and the P-type semiconductor 8 generates heat and endotherms in reverse. Insulating plates 3 and 4 are coupled to the metals 9, 10 and 11 of the thermocouple part 2, respectively, and the insulating plates 3 and 4 are metals 9, 10 and 11 of the thermocouple part 2. ) Is electrically isolated from the outside. The heat insulating plate 5 and the heat absorbing plate 6 are respectively coupled to the insulating plates 3 and 4, and the heat generating plate 5 and the heat absorbing plate 6 physically support the metal of the thermocouple 2, respectively. Dissipate or absorb heat
이러한 열전반도체소자의 발열량과 흡열량은 전류의 크기 및 반도체와 금속 접합면의 절대온도에 각각 비례하여 증가하고, 발열측 금속의 온도는 흡열측 금속의 온도보다 일정한 차만큼 높게 유지되며, 이러한 특성을 이용하여 냉장고의 냉장실을 냉각하는 데 열전반도체소자를 사용할 수 있다.The calorific value and endothermic amount of the thermoelectric semiconductor element increase in proportion to the magnitude of the current and the absolute temperature of the semiconductor and the metal junction surface, respectively, and the temperature of the heat-generating metal is kept higher than the temperature of the heat absorbing metal by a constant difference. The thermoelectric semiconductor device may be used to cool the refrigerator compartment of the refrigerator.
도 3은 종래의 냉장고의 개략적 구성도이다.3 is a schematic configuration diagram of a conventional refrigerator.
이 도면에 도시되어 있는 바와 같이, 냉장고는, 냉장실(33)과, 냉장실(33)의 한 벽면에 장착되어 있는 콜드싱크(Cold Sink, 31)와, 콜드싱크(31)에 흡열판(22)이 결합된 열전반도체소자(21)와, 열전반도체소자(21)의 발열판(23)에 결합된 히트싱크(Heat Sink, 32)를 가지고 있으며, 이 열전반도체소자(21)와, 히트싱크(32) 및 콜드싱크(31)의 결합상태가 도 4에 도시되어 있다.As shown in this figure, the refrigerator includes a cold sink 33, a cold sink 31 mounted on one wall of the refrigerator compartment 33, and a heat sink 22 on the cold sink 31. And a heat sink 32 coupled to the heat generating semiconductor element 21 of the thermoelectric semiconductor element 21 and the heat generating plate 23 of the thermoelectric semiconductor element 21. The thermoelectric semiconductor element 21 and the heat sink 32 are combined with each other. ) And the cold sink 31 is shown in FIG.
이 도면에 도시되어 있는 바와 같이, 히트싱크(32)와 콜드싱크(31)는 스크류(41)에 의해 체결되며, 열전반도체소자(21)의 발열판(23)은 히트싱크(32)에, 흡열판(22)은 콜드싱크(31)에 접촉되어 있다. 스크류(41)와 히트싱크(32)의 접촉부에는 부싱(42)이 장착되어 있으며, 이 부싱(42)은 히트싱크(32)와 콜드싱크(31)사이의 열전달을 차단시킨다.As shown in this figure, the heat sink 32 and the cold sink 31 are fastened by screws 41, and the heat generating plate 23 of the thermoelectric semiconductor element 21 is endothermic to the heat sink 32. The plate 22 is in contact with the cold sink 31. A bushing 42 is attached to the contact portion of the screw 41 and the heat sink 32, which blocks heat transfer between the heat sink 32 and the cold sink 31.
이러한 구성을 가지는 냉장고에서, 열전반도체소자(21)가 동작하면, 흡열판(22)은 콜드싱크(31)를 통해 냉장실(33)내의 열을 흡수 즉, 냉장실(33)을 냉각하고, 발열판(23)은 히트싱크(32)를 통해 외부로 열을 방출한다. 이 때, 냉각팬(35)은 히트싱크(32)의 전열핀(34)에 냉각공기를 송풍하여 전열핀(34)의 열발산을 증대시킨다.In the refrigerator having such a configuration, when the thermoelectric semiconductor element 21 operates, the heat absorbing plate 22 absorbs heat in the refrigerating chamber 33 through the cold sink 31, that is, cools the refrigerating chamber 33, and generates a heating plate ( 23 dissipates heat to the outside through heat sink 32. At this time, the cooling fan 35 blows cooling air to the heat transfer fins 34 of the heat sink 32 to increase heat dissipation of the heat transfer fins 34.
그런데, 이러한 종래의 냉장고에서는, 콜드싱크(31)에서의 열흡수가 외부와 차단된 상태에서 이루어지고, 히트싱크(32)의 열방출이 냉각팬(35)을 사용한 공냉식에 의하기 때문에 열전달효율이 비교적 낮다. 특히, 히트싱크(32)의 주위 공기의 온도가 높은 경우 히트싱크(32)에서의 열방출이 곤란하다. 그래서, 콜드싱크(31)의 열흡수효율 및 히트싱크(32)의 열방출효율이 낮아 냉장실의 냉각효율도 아울러 낮아진다는 문제점이 있었다. 또한, 히트싱크(32)와 콜드싱크(31)가 스크류 체결될 때, 열전반도체소자에 가해지는 하중에 의해 열전반도체소자가 손상될 염려가 있다.By the way, in such a conventional refrigerator, since the heat absorption in the cold sink 31 is cut off from the outside, the heat transfer efficiency of the heat sink 32 is due to air cooling using the cooling fan 35. Relatively low. In particular, when the temperature of the ambient air of the heat sink 32 is high, heat dissipation from the heat sink 32 is difficult. Therefore, there is a problem that the heat absorption efficiency of the cold sink 31 and the heat dissipation efficiency of the heat sink 32 are low, and the cooling efficiency of the refrigerating chamber is also lowered. In addition, when the heat sink 32 and the cold sink 31 are screwed together, there is a concern that the thermoelectric semiconductor element may be damaged by the load applied to the thermoelectric semiconductor element.
따라서, 본 발명의 목적은, 열전반도체소자를 사용하여 냉장실을 냉각하는 냉장고에 있어, 냉장실의 냉각효율을 증대시키고, 열전반도체소자의 손상을 방지할 수 있는 냉장고를 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a refrigerator which can increase the cooling efficiency of the refrigerating compartment and prevent damage to the thermoelectric semiconductor element in the refrigerator which uses the thermoelectric semiconductor element to cool the refrigerating compartment.
도 1은 열전반도체소자의 정면도,1 is a front view of a thermoelectric semiconductor element,
도 2는 도 1의 반도체 열전쌍의 정면도,FIG. 2 is a front view of the semiconductor thermocouple of FIG. 1;
도 3은 종래의 냉장고의 개략적 구성도,3 is a schematic configuration diagram of a conventional refrigerator;
도 4는 도 3의 열전반도체소자, 히트싱크 및 콜드싱크의 결합상태도,4 is a diagram illustrating a coupling state of the thermoelectric semiconductor element, the heat sink, and the cold sink of FIG. 3;
도 5는 본 발명에 따른 냉장고의 개략적 구성도,5 is a schematic configuration diagram of a refrigerator according to the present invention;
도 6은 도 5의 A-A방향의 단면도,6 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG. 5;
도 7은 도 5의 냉장고의 제어블럭도이다.FIG. 7 is a control block diagram of the refrigerator of FIG. 5.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
1, 21, 61 : 열전반도체소자 2 : 열전쌍부1, 21, 61: thermoelectric semiconductor element 2: thermocouple portion
3, 4 : 절연판 5, 23, 63 : 발열판3, 4: insulation plates 5, 23, 63: heating plate
6, 22, 62 : 흡열판 7 : N형 반도체6, 22, 62: heat absorbing plate 7: N-type semiconductor
8 : P형 반도체 9 : 내부접속금속8: P-type semiconductor 9: Internal connection metal
10, 11 : 외부접속금속 31 : 콜드싱크10, 11: external connection metal 31: cold sink
32 : 히트싱크 33, 51 : 냉장실32: heat sink 33, 51: refrigerator compartment
34 : 전열핀 41 : 스크류34: heat transfer fin 41: screw
42 : 부싱 52 : 냉장실 열교환기42: bushing 52: refrigerating chamber heat exchanger
53 : 냉장실온도센서 55 : 냉매순환펌프53: refrigerator compartment temperature sensor 55: refrigerant circulation pump
57 : 방열기 58 : 냉각수 순환펌프57: radiator 58: cooling water circulation pump
59 : 냉각팬 71 : 제어부59: cooling fan 71: control unit
72 : 열전반도체소자 기동스위치 73 : 냉각팬 구동회로72: thermoelectric semiconductor element start switch 73: cooling fan drive circuit
74 : 냉각수 순환펌프 구동회로 75 : 열전반도체소자 구동회로74: cooling water circulation pump drive circuit 75: thermoelectric semiconductor element drive circuit
77 : 냉매순환펌프 구동회로77: refrigerant circulation pump drive circuit
상기 목적은, 본 발명에 따라, 냉장실을 형성하는 본체와, 상기 냉장실의 외부에 위치하는 흡열부와 발열부를 갖는 열전반도체소자를 구비한 냉장고에 있어서, 상기 냉장실내에 설치되며, 냉매 유동 및 열전달을 위한 전열관을 가진 냉장실 열교환기와; 상기 흡열부에 설치되며, 냉매와 상기 흡열부사이의 열교환이 가능하게 하는 흡열측 열교환기와; 상기 냉장실 열교환기의 냉매를 흡열측 열교환기로 순환시키는 냉매순환펌프와; 상기 발열부에 설치되며, 냉각수와 상기 발열부사이의 열교환이 가능하게 하는 발열측 열교환기와; 상기 발열측 열교환기로 냉각수를 순환시키는 냉각수 순환펌프를 포함하는 냉장고에 의해 달성된다.According to the present invention, a refrigerator provided with a main body forming a refrigerating compartment, and a thermoelectric semiconductor element having an endothermic portion and a heat generating portion located outside the refrigerating compartment, is provided in the refrigerating compartment, and provides refrigerant flow and heat transfer. Refrigerating chamber heat exchanger with heat exchanger tube for; An endothermic side heat exchanger disposed on the endothermic portion and configured to allow heat exchange between the refrigerant and the endothermic portion; A refrigerant circulation pump configured to circulate a refrigerant of the refrigerating compartment heat exchanger to an endothermic side heat exchanger; An exothermic side heat exchanger installed in the exothermic part and allowing heat exchange between the cooling water and the exothermic part; It is achieved by a refrigerator including a cooling water circulation pump for circulating the cooling water to the heat generating side heat exchanger.
여기서, 상기 흡열측 열교환기는, 상기 열전반도체소자의 흡열판에 냉매 유입구 및 냉매 유출구를 갖는 냉매 수용부를 형성하고, 상기 발열측 열교환기는, 상기 열전반도체소자의 발열판에 냉각수 유입구 및 냉각수 유출구를 갖는 냉각수 수용부를 형성하여 구성할 수 있다.Here, the heat absorbing side heat exchanger is formed on the heat absorbing plate of the thermoelectric semiconductor element, the refrigerant receiving portion having a refrigerant inlet and a refrigerant outlet, the heat generating side heat exchanger, the cooling water having a cooling water inlet and a cooling water outlet on the heat generating plate of the thermoelectric semiconductor element. It can form and comprise a receiving part.
한편, 상기 냉각수 수용부로부터 냉각수를 수령하여 냉각시키는 방열기를 더 포함하도록 구성할 수 있다.On the other hand, it may be configured to further include a radiator for receiving and cooling the cooling water from the cooling water receiving portion.
한편, 상기 냉장실내의 온도를 검출하는 냉장실온도센서와 상기 냉매순환펌프를 제어하는 제어부를 더 포함하여, 상기 냉장실의 온도가 높을수록 상기 냉매의 순환속도를 증대시키는 것이 바람직하다.On the other hand, it further comprises a refrigerator compartment temperature sensor for detecting the temperature in the refrigerator compartment and a control unit for controlling the refrigerant circulation pump, it is preferable to increase the circulation rate of the refrigerant as the temperature of the refrigerator compartment is higher.
한편, 상기 냉각수의 온도를 검출하는 냉각수온도센서와 상기 냉각수순환펌프를 제어하는 제어부를 더 포함하여, 상기 냉각수의 온도가 높을수록 상기 냉각수의 순환속도가 증대시키는 것이 바람직하다.On the other hand, it further comprises a cooling water temperature sensor for detecting the temperature of the cooling water and a control unit for controlling the cooling water circulation pump, it is preferable to increase the circulation speed of the cooling water as the temperature of the cooling water is higher.
한편, 상기 방열기를 향하여 냉각공기를 송풍하는 냉각팬과 상기 냉각팬을 제어하는 제어부를 더 포함하여, 상기 냉각수의 온도가 높을수록 상기 냉각팬의 회전속도가 증대시키는 것이 바람직하다.On the other hand, it further comprises a cooling fan for blowing the cooling air toward the radiator and a control unit for controlling the cooling fan, the higher the temperature of the cooling water is preferably increased the rotational speed of the cooling fan.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 5는 본 발명에 따른 냉장고의 개략적 구성도, 도 6은 도 5의 A-A방향의 단면도, 도 7은 도 5의 냉장고의 제어블럭도이다.5 is a schematic configuration diagram of a refrigerator according to the present invention, FIG. 6 is a sectional view taken along the line A-A of FIG. 5, and FIG. 7 is a control block diagram of the refrigerator of FIG.
이들 도면에 도시되어 있는 바와 같이, 냉장고는, 냉장실(51)과, 이 냉장실(51)내부에 설치되며, 지그재그상의 전열관을 가진 냉장실 열교환기(52)와, 이 냉장실 열교환기(52)에 흡열판(62)이 냉매용 호스(54a)를 통해 연결되어 있는 열전반도체소자(61)를 가지고 있다. 냉장실(51)내에는 냉장실온도센서(53)가 설치되어, 냉장실(51)내의 온도를 검출한다. 열전반도체소자(61)의 흡열판(62)에는 냉매유입구(65) 및 냉매 유출구(69)를 가진 냉매수용부(68)가, 열전반도체소자(61)의 발열판(63)에는 냉각수 유입구(67) 및 냉각수 유출구(66)를 가진 냉각수 수용부(64)가 마련되어 있다. 냉매유입구(65)에는 냉매순환펌프(55)가 냉매용 호스(54b)를 통해, 냉각수 유출구(66)에는 지그재그상의 전열관을 갖는 방열기(57)가 냉각수용 배관(56a)을 통해 연결되어 있다. 냉매 순환펌프(55)는 냉매용 배관(54c)을 통해 냉장실 열교환기(52)에 연결되어 있으며, 이 냉매 순환펌프(55)에 의해 냉매는 냉매수용부(68)와 냉장실 열교환기(52)사이에서 순환된다. 방열기(57)에는 냉각수용 배관(56b)을 통해 냉각수 순환펌프(58)가 연결되고, 냉각수 순환펌프(58)의 타단은 냉각수용 배관(56c)을 통해 냉각수 유입구(67)에 연결되어 있으며, 이 냉각수 순환펌프(58)에 의해 냉각수는 냉각수 수용부(64)와 방열기(57)사이에서 순환된다. 냉각수용 배관(56a)의 표면에는 냉각수온도센서(60)가 부착되어 냉각수의 온도를 검출한다. 방열기(57)의 전면에는 냉각팬(59)이 설치되어 있으며, 이 냉각팬(59)은 방열기(57)의 전열관을 향하여 냉각공기를 송풍한다.As shown in these figures, the refrigerator is endothermic to the refrigerating chamber 51, the refrigerating chamber heat exchanger 52 which is provided in the refrigerating chamber 51, and has a zigzag-shaped heat transfer tube, and this refrigerating chamber heat exchanger 52. The plate 62 has a thermoelectric semiconductor element 61 connected via a refrigerant hose 54a. The refrigerator compartment temperature sensor 53 is provided in the refrigerator compartment 51, and the temperature in the refrigerator compartment 51 is detected. A refrigerant accommodating portion 68 having a refrigerant inlet 65 and a refrigerant outlet 69 is provided at the heat absorbing plate 62 of the thermoelectric semiconductor element 61, and a cooling water inlet 67 is formed at the heat generating plate 63 of the thermoelectric semiconductor element 61. And a cooling water receiver 64 having a cooling water outlet 66. A refrigerant circulation pump 55 is connected to the refrigerant inlet 65 through a refrigerant hose 54b, and a radiator 57 having a zigzag heat transfer tube is connected to the cooling water outlet 66 through a cooling water pipe 56a. The refrigerant circulation pump 55 is connected to the refrigerating chamber heat exchanger 52 through the refrigerant pipe 54c, and the refrigerant is supplied to the refrigerant receiving unit 68 and the refrigerating chamber heat exchanger 52 by the refrigerant circulation pump 55. Circulated between. The radiator 57 is connected to the cooling water circulation pump 58 through the cooling water pipe 56b, and the other end of the cooling water circulation pump 58 is connected to the cooling water inlet 67 through the cooling water pipe 56c. The coolant is circulated between the coolant accommodating portion 64 and the radiator 57 by the coolant circulation pump 58. The coolant temperature sensor 60 is attached to the surface of the coolant pipe 56a to detect the coolant temperature. A cooling fan 59 is provided on the front surface of the radiator 57, and the cooling fan 59 blows cooling air toward the heat transfer tube of the radiator 57.
이러한 구성을 가지는 냉장고에서, 열전반도체소자 기동스위치(72)로부터 입력되는 기동신호에 따라 제어부(71)가 열전반도체소자 구동회로(75)를 제어하여 열전반도체소자(61)를 기동시키면, 냉매수용부(68)에 수용된 냉매는 열전반도체소자(61)의 흡열판으로 열을 방출하여 냉각되고, 냉각수 수용부(64)에 수용된 냉각수는 열전반도체소자(61)의 발열판(63)으로부터 열을 흡수하여 가열된다. 열전반도체소자(61)를 기동시킨 후, 제어부(71)는 열전반도체소자 기동스위치(72)로부터 입력되는 열전반도체소자의 기동신호에 따라 냉매순환펌프 구동회로(77), 냉각수 순환펌프 구동회로(74) 및 냉각팬 구동회로(73)를 제어하여 냉매순환펌프(55), 냉각수 순환펌프(58) 및 냉각팬(59)을 동작시킨다. 냉매수용부(68)에서 냉각된 냉매는 냉매 순환펌프(55)에 의해 냉매용 배관(54a)을 통하여 냉장실 열교환기(52)로, 냉각수 수용부(68)에서 가열된 냉각수는 냉각수 순환펌프(58)에 의해 냉각수용 배관(56a)을 통하여 방열기(57)로 각각 이동된다. 이 때, 냉각수온도센서(60)는 가열된 냉각수의 온도를 검출하고, 이 검출된 신호를 제어부(71)로 출력한다. 제어부(71)는 냉각수온도센서(60)로부터의 검출신호에 따라 냉각수순환펌프 구동회로(74)를 제어하여 냉각수의 온도가 높을수록 냉각수 순환펌프(58)를 고속으로 동작시킨다. 냉장실 열교환기(52)로 이동된 냉매는 냉장실 열교환기(52)의 전열관을 통과하는 동안 냉장실(51)내의 열을 흡수하여 가열되고 즉, 냉장실(51)은 냉각된다. 이 때, 냉장실 온도센서(53)는 냉장실(51)내의 온도를 검출하고, 이 검출신호를 제어부(71)로 출력한다. 방열기(57)로 이동된 냉각수는 전열관을 통과하는 동안 외부로 열을 방출하고 냉각된다. 이 때, 냉각팬(59)의 냉각공기의 송풍에 의하여 전열관의 열방출효율이 증대된다. 제어부(71)는 냉각수온도센서(60) 및 냉장실온도센서(53)로부터의 검출신호에 따라 냉매순환펌프 구동회로(77) 및 냉각팬 구동회로(73)를 제어하여 냉각수의 온도가 높을수록 냉각팬(59)을 고속으로 동작시키고, 냉장실(51)의 온도가 높을수록 냉매순환펌프(55)를 고속으로 동작시키는 한편, 냉장실(51)의 온도가 설정온도에 도달할 때, 열전반도체소자 구동회로(75)를 제어하여 열전반도체소자(61)의 동작을 중단시킨다. 냉장실 열교환기(52)의 전열관을 통과하면서 가열된 냉매는, 냉매용 배관(54b, 54c)을 통해 냉매수용부(68)로 복귀되고, 방열기(57)의 전열관을 통과하면서 냉각된 냉각수는, 냉각수용 배관(56b, 56c)을 통해 냉각수 수용부(64)로 복귀된다.In the refrigerator having such a configuration, when the control unit 71 controls the thermoelectric semiconductor element driving circuit 75 to start the thermoelectric semiconductor element 61 in accordance with the start signal input from the thermoelectric semiconductor element starting switch 72, the refrigerant is accommodated. The refrigerant contained in the portion 68 is cooled by dissipating heat to the heat absorbing plate of the thermoelectric semiconductor element 61, and the cooling water contained in the coolant accommodating portion 64 absorbs heat from the heat generating plate 63 of the thermoelectric semiconductor element 61. Is heated. After starting the thermoelectric semiconductor element 61, the control unit 71 according to the start signal of the thermoelectric semiconductor element input from the thermoelectric semiconductor element start switch 72, the refrigerant circulation pump drive circuit 77, the coolant circulation pump drive circuit ( 74) and the cooling fan drive circuit 73 to operate the refrigerant circulation pump 55, the cooling water circulation pump 58 and the cooling fan 59. The coolant cooled in the coolant accommodating part 68 is a refrigerating chamber heat exchanger 52 through the coolant pipe 54a by the coolant circulation pump 55, and the coolant heated in the coolant accommodating part 68 is a coolant circulating pump ( 58 is moved to the radiator 57 via the cooling water pipe 56a, respectively. At this time, the coolant temperature sensor 60 detects the temperature of the heated coolant and outputs the detected signal to the controller 71. The controller 71 controls the coolant circulation pump driving circuit 74 according to the detection signal from the coolant temperature sensor 60 to operate the coolant circulation pump 58 at a high speed as the temperature of the coolant is high. The refrigerant moved to the refrigerating compartment heat exchanger 52 absorbs heat in the refrigerating compartment 51 while passing through the heat exchanger tube of the refrigerating compartment heat exchanger 52 and is heated, that is, the refrigerating compartment 51 is cooled. At this time, the refrigerating chamber temperature sensor 53 detects the temperature in the refrigerating chamber 51 and outputs this detection signal to the control unit 71. The coolant moved to the radiator 57 is discharged to the outside and cooled while passing through the heat pipe. At this time, the heat dissipation efficiency of the heat transfer pipe is increased by the blowing of the cooling air of the cooling fan 59. The control unit 71 controls the refrigerant circulation pump driving circuit 77 and the cooling fan driving circuit 73 according to the detection signals from the coolant temperature sensor 60 and the refrigerating chamber temperature sensor 53 to cool the higher the temperature of the cooling water. When the fan 59 is operated at high speed and the temperature of the refrigerating chamber 51 is high, the refrigerant circulation pump 55 is operated at high speed, and when the temperature of the refrigerating chamber 51 reaches the set temperature, the thermoelectric semiconductor element drive circuit The furnace 75 is controlled to stop the operation of the thermoelectric semiconductor element 61. The coolant heated while passing through the heat transfer tube of the refrigerating chamber heat exchanger 52 is returned to the coolant accommodating portion 68 through the coolant pipes 54b and 54c, and the coolant cooled while passing through the heat transfer tube of the radiator 57, The water is returned to the coolant accommodating part 64 through the coolant pipes 56b and 56c.
한편, 제어부(71)는 냉장실(51)의 온도가 설정온도에 도달하여, 열전반도체소자(61)의 동작을 중단시킨 후, 냉매순환펌프 구동회로(77)를 제어하여 냉매순환펌프(55)의 동작을 중지시키고, 냉각수 순환펌프 구동회로(74) 및 냉각팬 구동회로(73)를 제어하여 냉각수의 온도가 소정온도 이하가 될 때까지 냉각수 순환펌프(58) 및 냉각팬(59)을 연장하여 동작시켜 냉각수 수용부(64)와 방열기(57)에서의 냉각수의 가열 및 냉각사이클이 반복되도록 한다. 이에 의해, 열전반도체소자(61)의 발열부에 잔류하는 열이 냉장실(51)내로 전달되는 것을 막을 수 있다.On the other hand, after the temperature of the refrigerating chamber 51 reaches the set temperature, the control unit 71 stops the operation of the thermoelectric semiconductor element 61, and then controls the refrigerant circulation pump driving circuit 77 to control the refrigerant circulation pump 55. Of the cooling water circulation pump 58 and the cooling fan driving circuit 73 are extended to extend the cooling water circulation pump 58 and the cooling fan 59 until the temperature of the cooling water becomes a predetermined temperature or less. To operate the cooling water in the cooling water accommodating part 64 and the radiator 57 to repeat the heating and cooling cycles. Thereby, heat remaining in the heat generating portion of the thermoelectric semiconductor element 61 can be prevented from being transferred into the refrigerating chamber 51.
따라서, 본 발명에 따르면, 열전반도체소자를 사용하여 냉장실을 냉각함에 있어, 냉장실의 냉각효율을 증대시킴과 동시에, 열전반도체소자의 손상을 방지할 수 있다.Therefore, according to the present invention, in cooling the refrigerating chamber by using the thermoelectric semiconductor element, it is possible to increase the cooling efficiency of the refrigerating chamber and to prevent damage to the thermoelectric semiconductor element.
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| KR1019970072039A KR19990052546A (en) | 1997-12-22 | 1997-12-22 | Refrigerator using thermoelectric semiconductor element |
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| KR1019970072039A KR19990052546A (en) | 1997-12-22 | 1997-12-22 | Refrigerator using thermoelectric semiconductor element |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101278203B1 (en) * | 2011-07-07 | 2013-06-27 | (주)퓨리셈 | Chiller |
| KR101634505B1 (en) * | 2015-11-24 | 2016-06-28 | 황성환 | Rice refrigerator |
-
1997
- 1997-12-22 KR KR1019970072039A patent/KR19990052546A/en not_active Application Discontinuation
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| KR101634505B1 (en) * | 2015-11-24 | 2016-06-28 | 황성환 | Rice refrigerator |
| WO2017090923A1 (en) * | 2015-11-24 | 2017-06-01 | 황성환 | Rice refrigerator |
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