KR19990056268A - 직냉식 냉장고의 쾌속냉동시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 직냉식 냉장고의 쾌속냉동시스템을 제공한다. 상세하게는, 냉동실 증발기(16)와 냉장실 증발기(15)를 하나의 압축기(18)에 직렬연결하고 있는 냉매싸이클을 갖는 직냉식 냉장고(10)에 있어서, 냉장실(13)내에 설치되어 전원이 통전되면 발열함으로써 냉장실(13)내의 온도를 상승시키는 히터(36); 및 히터(36)에 전원을 공급하기 위하여 스위칭되는 쾌속냉동스위치(32)를 포함하여 이루어진다.

이에 따라, 냉동실 증발기와 냉장실 증발기를 하나의 압축기에 연결하고 있는 직냉식 냉장고에서 냉장실의 온도가 너무 낮게 되지 않으면서 냉동실을 쾌속냉동할 수 있는 등의 효과가 있다.

Description

직냉식 냉장고의 쾌속냉동시스템

본 발명은 직냉식 냉장고의 쾌속냉동시스템에 관한 것으로, 더 상세하게는 냉동실 및 냉장실 내에 각각 설치된 증발기가 하나의 압축기에 연결되어 있는 냉각싸이클을 갖는 직냉식 냉장고에서 냉장실내의 온도를 보상하는 히터를 설치함으로써 냉동실만의 쾌속냉동이 가능하도록 구성한 직냉식 냉장고의 쾌속냉동시스템에 관한 것이다.

통상적으로 냉장고를 냉각방식에 따라 구분하면 직냉식과 간냉식으로 나뉜다. 직냉식이란 직접냉각방식을 줄인 말로 냉동실과 냉장실에 각각의 냉각기(증발기)를 설치, 자연대류현상를 이용해 냉장 및 냉동실을 냉각하는 것이다. 반면 간냉식은 간접냉각방식을 의미하는 것으로 냉동실에만 냉각기를 설치하고 열교환을 통해 발생된 냉기를 냉각팬을 이용해 강제적으로 냉동실과 냉장실에 냉기를 공급하는 방법이다.

도 1에 종래의 직냉식 냉장고(10)의 구성을 간단하게 보여주는 측단면도가 도시된다. 냉장고(10)는 본체(12)가 상부의 냉장실(13)과 하부의 냉동실(14)로 나뉘어져 있으며, 각각 냉장실 증발기(15)와 냉동실 증발기(16)가 설치된다. 냉장실 증발기(15)는 냉장실(13)의 뒷면에 설치되며, 냉동실 증발기(16)는 실질적으로 냉동실(14)의 수납선반을 이루도록 설치된다. 그리고 냉장고(10)의 외부 후면측에는 방열기인 응축기(17)가 설치되며, 하부의 후면에는 압축기(18) 등이 설치되어 있는 기계실이 배치된다.

이와 같은 종래의 직냉식 냉장고(10)의 냉각싸이클의 예가 도 2에 도시되어 있다. 도시된 냉각싸이클은 냉동실 증발기(16)와 냉장실 증발기(15)가 직렬로 하나의 압축기(18)에 연결되어 있는 구성을 한다.

즉, 냉매는 압축기(18)에서 단열압축되어 고압상태로 토출파이프(18a)를 통해 토출된다. 이 고압의 냉매는 냉장고(10) 외부 후면에 설치되어 있는 응축기(17)를 지나면서 방열하면서 액화된다. 액화된 냉매는 역류방지를 위한 밸브와 감압기 등을 통과하면서 압력이 낮아진 후, 먼저 냉동실 증발기(16)를 통과하면서 냉동실(14)의 온도를 낮추고, 다음에 냉장실 증발기(15)를 통과하면서 냉장실(13)의 온도를 낮춘다. 그런다음 냉매는 흡입파이프(18b)를 통하여 압축기(18)로 재유입되어 한 번의 순환을 완료한다.

이와 같은 구성을 하는 종래의 직냉식 냉장고(10)의 동작제어를 도 3에 도시된 회로도를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 즉, 전원코드(21)를 통하여 외부전원과 연결되는 냉장고(10) 내부에는 전원스위치(22)가 온되면 전원등(27)이나 고내등(29)으로 전원이 공급되며, 또한 압축기(18)로도 전원이 공급된다. 고내등(29)은 도어스위치(28)에 연결되어 있어서 냉장고(10)의 도어가 열리는 경우에만 도어스위치(28)가 온되도록 하여 고내등(29)이 발광하도록 구성되는 점은 통상적인 구성이다.

한편, 압축기(18)에는 과전류가 인가되는 것을 방지하기 위한 과전류보호장치(24)가 연결되어 있으며, 운전시작을 제어하기 위한 릴레이(25)가 설치된다. 이 압축기(18)는 냉장고(10)내의 온도, 예컨대 냉장실(13)내의 온도에 따라 운전되고 또는 정지될 수 있도록 서모스탯(23)에 연결되어 있다. 그리하여, 냉장실(13)내의 온도가 예컨대 5℃ 이하인 경우에는 서모스탯(23)의 3, 4단자가 끊어져서 전원을 차단하도록 동작하여 압축기(18)가 정지된다. 그리고, 온도가 그 이상으로 되면 서모스탯(23)의 3, 4단자가 이어져 전원을 연결함으로써 압축기(18)가 운전하여 냉장실(13) 및 냉동실(14)이 소망하는 저온을 유지할 수 있도록 한다. 이 서모스탯(23)의 예컨대 1, 2단자에는 압축기(18)의 운전상태를 표시하는 경고등(26)이 연결될 수도 있다.

이와 같이 냉동실 증발기(16)와 냉장실 증발기(15)가 하나의 압축기(18)에 직렬로 연결된 종래의 직냉식 냉장고에 있어서는, 냉동실(14)을 위한 쾌속냉동(supercooling)이 불가능하다는 문제점이 있었다.

즉, 냉동실(14)을 쾌속냉동하기 위해서는 압축기(18)가 계속해서 운전되어야 하는데, 압축기(18)로부터 토출된 냉매는 냉동실 증발기(16) 뿐만 아니라 냉장실 증발기(15)에도 공급되고 있어서, 냉동실(14)만이 쾌속냉동되는 것이 아니라 냉장실(13)의 온도가 지나치게 낮아져 냉장실(13)에 보관중인 음식 등이 얼어버리게 될 수 있기 때문이다.

이에 따라 종래에는 냉동실(14)의 쾌속냉동을 위하여 각 냉동실 증발기(16)와 냉장실 증발기(15)에 대하여 각각 별도의 압축기(18)을 연결하여 별도로 운전하는 시스템이 제안되었으나, 이는 압축기(18)가 2대가 됨으로 해서 제조비가 증가되고 상대적으로 기계실의 용적이 커지게 되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로써, 냉동실 증발기와 냉장실 증발기를 하나의 압축기에 연결하고 있는 직냉식 냉장고에서 냉장실의 온도가 너무 낮게 되지 않으면서 냉동실을 쾌속냉동할 수 있도록 냉장실내의 온도를 보상할 수 있는 히터를 설치한 직냉식 냉장고의 쾌속냉동시스템을 제공하는 데에 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 직냉식 냉장고의 냉장실을 종단하여 개략적으로 도시한 측단면도,

도 2는 종래의 직냉식 냉장고의 냉각싸이클의 예를 나타내는 개략도.

도 3은 종래의 직냉식 냉장고의 냉각운전제어 회로도.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 냉각운전제어 회로도.

〈 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 〉

10 : 냉장고 12 : 본체

13 : 냉장실 14 : 냉동실

15 : 냉장실증발기 16 : 냉동실증발기

17 : 응축기 18 : 압축기

18a : 토출파이프 18b : 흡입파이프

21 : 전원코드 22 : 전원스위치

23 : 서모스탯 24 : 과전류보호장치

25 : 릴레이 26 : 경고등

27 : 전원등 28 : 도어스위치

29 : 고내등 32 : 쾌속냉동스위치

34 : 쾌속냉동램프 36 : 히터

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 냉동실 증발기와 냉장실 증발기를 하나의 압축기에 직렬연결하고 있는 냉매싸이클을 갖는 직냉식 냉장고에 있어서, 냉장실내에 설치되어 전원이 통전되면 발열함으로써 냉장실내의 온도를 상승시키는 히터; 및 히터에 전원을 공급하기 위하여 스위칭되는 쾌속냉동스위치를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 직냉식 냉장고의 쾌속냉동시스템을 제공한다.

또한, 상기 히터는 냉장실의 내상 배면에 부착되어 설치되는 것을 특징으로 하여 구성되거나, 상기 쾌속냉동스위치에는 쾌속냉동스위치가 온되는 경우를 표시하는 쾌속냉동램프가 연결됨으로써, 냉동실 증발기와 냉장실 증발기를 하나의 압축기에 연결하고 있는 직냉식 냉장고에서 냉장실의 온도가 너무 낮게 되지 않으면서 냉동실을 쾌속냉동할 수 있는 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 냉각운전제어 회로도가 도시된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 직냉식 냉장고의 쾌속냉동시스템은, 도 1 및 도 2를 참조하여 상술한 바있는 냉동실 증발기(16)와 냉장실 증발기(15)를 하나의 압축기(18)에 직렬연결하고 있는 냉매싸이클을 갖는 직냉식 냉장고(10)에 적용된다. 그 쾌속냉동시스템은 냉장실(13)에 설치되는 히터(36)와 사용자가 조작하는 쾌속냉동스위치(32)를 포함하여 구성될 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 냉장고(10)의 제어회로는 도 3에 도시된 바를 참조하여 상술한 바와 같이, 전원코드(21)에 의하여 외부전원에 연결된다. 냉장실(13)의 온도상태에 따라 압축기(18)의 운전을 제어하는 서모스탯(23)이 포함된다. 그리고 도어의 개폐에 의하여 고내등(29)을 스위칭하는 도어스위치(28) 등도 설치될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 쾌속냉각스위치(32)는 냉장실(13)내에 설치된 히터(36)에 전원을 공급하기 위하여 개폐되는 특징을 갖는다.

히터(36)는 냉장실(13)내에 설치되어 전원이 통전되면 발열함으로써 냉장실(13)내의 온도를 상승시키는 전기에너지를 열에너지로 변환시키는 발열장치이다. 특히, 히터(36)는 냉장실(13)의 내상 배면에 부착되어 설치되는 것이 바람직한데, 이는 히터(36)가 발열되는 경우에 냉장실(13)의 내상면에 얼어붙어 있는 성에를 제상할 수 있기 때문이다. 즉, 이 경우에 히터(36)는 제상기능과 온도보상기능을 동시에 실현할 수 있게 한다.

쾌속냉동스위치(32)는 사용자가 조작하는 조작수단으로서, 그 전기적인 연결은 히터(36)에 전원을 공급하기 위하여 스위칭되는 구성을 할 수 있다. 즉, 도 4에 도시되어 있는 바와 같이 쾌속냉동스위치(32)는 3, 4단자가 닫히면서 히터(36)에 전원을 공급할 수 있다.

이 밖에도, 쾌속냉동스위치(32)의 예컨대 3, 4단자에는 쾌속냉동스위치(32)가 온되는 경우를 표시하는 쾌속냉동램프(34)가 연결되도록 하여, 쾌속냉동기능이 수행중인지 아닌지를 나타내는 구성을 할 수 있다.

이와 같은 구성을 하는 본 발명의 일실시예에 따른 쾌속냉동시스템에 따르면, 통상적인 운전시에는 쾌속냉동스위치(32)는 오프되어 있으며 서모스탯(23)의 3, 4단자가 압축기(18)에 전원이 공급하기 위하여 개폐된다.

즉, 서모스탯(23)은 냉장실(13)내에 삽입되어 있는 감열관을 통하여 온도를 감지하여 소정 기준값 이상인 경우 압축기(18)로 전원을 공급하도록 3, 4단자를 연결한다. 그러면, 냉장고(10)는 통상적인 도 2에 도시되어 있는 냉매싸이클을 통하여 냉장실(13)과 냉동실(14)을 소망하는 온도 이하로 냉각한다. 그리하여, 냉장실(13)의 온도가 소정 온도 이하로 떨어지면 서모스탯(23)의 3, 4단자는 열린다. 서모스탯(23)의 3, 4단자가 열림과 동시에 1, 2단자도 열려서 압축기(18)의 운전이 정지되었음으로 경고등(26)의 소등으로 표시하게 된다. 그러면, 사용자는 뜨거운 물을 직접 냉장고(10)의 냉장실(13)이나 냉동실(14)에 부어 얼어붙어있는 성에를 제거할 수 있다.

이상과 같이, 통상적인 운전은 압축기(18)의 운전에 의한 냉각기간 및 운전이 정지되는 기간이 번갈아 이루어지며, 이것은 냉장실(13)의 온도를 감지하는 서모스탯(23)에 의하여 스위칭된다.

한편, 쾌속냉동운전시에는, 사용자는 쾌속냉동스위치(32)를 조작하여 그 1, 2단자와 3, 4단자를 서로 연결시킨다. 1,2단자에는 상술한 서모스탯(23)의 압축기(18)측으로 연장되어 있는 단자 즉, 4단자와 연결되며, 3, 4단자에는 히터(36)와 쾌속냉각램프(34)가 연결되어 있다. 이에 따라 쾌속냉동기능이 수행중이라는 것을 나타내는 쾌속냉동램프(34)가 발광한다. 또한, 히터(36)에도 통전이 되므로 냉장실(13)의 온도는 상승하게 된다.

그리하여, 서모스탯(23)에 의하여 감지되는 냉장실(13)내의 온도가 소정 기준값 이상인 경우 서모스탯(23)의 3, 4단자가 연결되고, 압축기(18)가 동작하게 된다. 압축기(18)가 동작하면, 도 2에 도시된 바와 같이 냉동실 증발기(16)와 냉장실 증발기(15)로 냉매가 공급되어 냉각이 이루어지게 된다.

이 경우에 냉장실(13)에 설치되어 있는 히터(36)에 전원이 계속 공급되고 있으므로 냉장실(13)의 온도는 히터(36)의 발열과 냉장실 증발기(15)의 흡열이 서로 상쇄되는 정도에서 온도를 유지하는 한편, 냉동실(14)은 냉동실 증발기(16)에 의하여 쾌속냉동이 이루어질 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예에 따른 직냉식 냉장고의 쾌속냉동시스템의 구성과 작용에 의하면, 쾌속냉동시에는 냉장실내의 히터가 동작함으로써, 냉동실 증발기와 냉장실 증발기를 하나의 압축기에 연결하고 있는 직냉식 냉장고에서 냉장실의 온도가 너무 낮게 되지 않으면서 냉동실만을 쾌속냉동할 수 있는 효과가 있다.

이상에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 이에 제한된 것은 아니고 이하의 청구 범위에 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 이탈하지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 알 수 있을 것이다.

Claims (3)

1. 냉동실 증발기(16)와 냉장실 증발기(15)를 하나의 압축기(18)에 직렬연결하고 있는 냉매싸이클을 갖는 직냉식 냉장고(10)에 있어서,

   냉장실(13)내에 설치되어 전원이 통전되면 발열함으로써 냉장실(13)내의 온도를 상승시키는 히터(36); 및

   히터(36)에 전원을 공급하기 위하여 스위칭되는 쾌속냉동스위치(32)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 직냉식 냉장고의 쾌속냉동시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 히터(36)는 냉장실(13)의 내상 배면에 부착되어 설치되는 것을 특징으로 하는 직냉식 냉장고의 쾌속냉동시스템.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 쾌속냉동스위치(32)에는 쾌속냉동스위치(32)가 온되는 경우를 표시하는 쾌속냉동램프(34)가 연결되는 것을 특징으로 하는 직냉식 냉장고의 쾌속냉동시스템.