KR19990080338A - 냉장고 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 냉매압축용 압축기와, 상기 압축기로부터의 냉매를 응축시키는 응축기를 갖는 냉장고에 관한 것으로서, 상기 압축기의 유출구측로부터 분지되어 상기 응축기의 유입구측에서 합류되는 제1증발기배관 및 제2증발기배관과; 상기 제1증발기배관상에 설치되어 상기 응축기로부터의 냉매를 팽창시키는 제1모세관과; 상기 제1증발기배관상에 설치되어 상기 제1모세관으로부터의 냉매가 증발되는 제1증발기와; 상기 제2증발기배관상에 설치되어 상기 응축기로부터의 냉매를 팽창시키는 제2모세관과; 상기 제2증발기배관상에 설치되어 상기 제2모세관으로부터의 냉매가 증발되는 제2증발기와; 상기 제1증발기배관과 상기 제2증발기배관중 일측에 설치되어 상기 제1증발기 및 상기 제2증발기로부터의 냉매의 압력을 균등하게 조절하는 압력조절수단을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 전체적인 냉각효율을 향상시키며, 전력소모를 감소시킬 수 있는 냉장고에 관한 것이다.

Description

냉장고

본 발명은 냉장고에 관한 것으로서, 특히, 냉장실증발기 로 유입되는 냉매의 온도와 냉장실온도 차이를 감소시켜 냉각효율을 향상시킬 수 있도록 한 냉장고에 관한 것이다.

냉동실 및 냉장실에 각각 증발기를 설치하여 냉각하는 독립냉각방식의 냉장고에 응용되는 냉동시스템은, 도 2에 도시한 바와 같이, 냉매를 고온고압으로 압축하는 압축기(compressor)(51)와, 압축기(51)로부터의 냉매를 응축시키는 응축기(52)와, 응축기(52)로부터의 액상냉매를 저온저압상태로 팽창시키는 모세관(53)을 포함하며, 모세관(53)의 출구에는 냉매를 증발시키는 냉장실증발기(55b)와 냉동실증발기(55a)가 순차적으로 연결되어 있다.

이러한 냉동시스템의 압축기(51)가 구동하면, 압축된 냉매는 응축기(52)에서 응축된 다음, 모세관(53)을 통과하며 팽창된다. 팽창된 냉매는 냉장실증발기(55b)로 유입되어 냉장실내의 공기와 열교환되어 냉장실의 온도를 저하시키게 되며, 냉장실증발기(55b)로부터의 냉매는 냉동실증발기(55a)로 유입되어 냉동실내의 공기와 열교환하여 냉동실의 온도를 저하시키게 된다.

종래의 냉동시스템에서는 단일의 모세관(53)에서 팽창한 냉매가 냉장실증발기(55b)와 냉동실증발기(55a)를 순차적으로 이동하여 냉장실과 냉동실을 냉각시켜야 하므로, 냉장실보다 온도가 낮은 냉동실의 온도, 약 -20℃를 기준으로 모세관(53)을 통과한 냉매의 온도를 설정하게 된다. 이에 따라, 모세관(53)을 통과하여 냉장실증발기(55b) 및 냉동실증발기(55a)로 유입되는 냉매의 온도는 냉동실온도보다 소정 낮은 약 -30℃ 정도로 설정된다.

그런데, 냉장실증발기(55b)를 따라 유동하는 -30℃ 정도로 하강한 냉매와 열교환하는 냉장실내의 온도는 통상적으로 0℃~5℃ 정도로 유지되도록 설정되어 있다. 따라서, 냉장실증발기(55b)를 따라 유동하는 냉매와 냉장실 공기가 열교환하는 과정에서 냉장실의 설정온도보다 냉장실증발기(55b)내의 냉매온도가 과도히 낮으므로 냉장실내의 습기가 냉장실증발기(55b)의 외표면에 응결되어 발생하는 성에가 과도하게 생성된다. 따라서, 성에의 제거를 위한 제상운전을 자주 해주거나 장시간 해주어야 하므로, 전력소모가 크고 전체적인 냉동시스템의 효율이 저하된다는 문제점이 있다. 또한, 모세관(53)에서 팽창된 냉매가 냉장실증발기(55b)내에서 일부 증발된 다음 냉동실증발기(55a)로 유입됨에 따라, 냉장실증발기(55b)내에서 열교환이 활발히 이루어져 비교적 많은 양의 냉매가 냉장실증발기(55b)내에서 증발할 경우, 냉동실증발기(55a)로 유입되어 증발되는 냉매의 양이 작아져 냉동실의 냉동효율이 저하된다는 문제점이 있다.

따라서 본 발명의 목적은, 냉장실 및 냉동실의 냉각효율을 향상시키며, 전력소모를 감소시킬 수 있는 냉장고를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 냉장고의 냉동시스템의 구성도,

도 2는 종래의 냉장고의 냉동시스템의 구성도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

3a : 냉동실모세관 3b : 냉장실모세관

5a : 냉동실증발기 5b : 냉장실증발기

7 : 응축기유출배관 10 : 압력조절용 모세관

11a : 제1증발기유입배관 11b : 제2증발기유입배관

13 : 압축기유입배관 15a : 제1증발기유출배관

15b : 제2증발기유출배관

상기 목적은, 본 발명에 따라, 냉매압축용 압축기와, 상기 압축기로부터의 냉매를 응축시키는 응축기를 갖는 냉장고에 있어서, 상기 압축기의 유출구측로부터 분지되어 상기 응축기의 유입구측에서 합류되는 제1증발기배관 및 제2증발기배관과; 상기 제1증발기배관상에 설치되어 상기 응축기로부터의 냉매를 팽창시키는 제1모세관과; 상기 제1증발기배관상에 설치되어 상기 제1모세관으로부터의 냉매가 증발되는 제1증발기와; 상기 제2증발기배관상에 설치되어 상기 응축기로부터의 냉매를 팽창시키는 제2모세관과; 상기 제2증발기배관상에 설치되어 상기 제2모세관으로부터의 냉매가 증발되는 제2증발기와; 상기 제1증발기배관과 상기 제2증발기배관중 일측에 설치되어 상기 제1증발기 및 상기 제2증발기로부터의 냉매의 압력을 균등하게 조절하는 압력조절수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고에 의해 달성된다.

여기서, 상기 제2모세관을 통과한 냉매의 압력은 상기 제1모세관을 통과한 냉매의 압력보다 소정 높으며, 상기 압력조절수단은 상기 제2증발기의 출구측에 연결되어 상기 제2증발기로부터의 냉매를 감압시키는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 압력조절수단은 모세관을 사용할 수 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 냉동시스템의 개략적 구성도로서, 본 발명에 따른 냉동시스템은, 냉매를 고온고압으로 압축하는 압축기(1)와, 압축기(1)로부터의 냉매를 응축시키는 응축기(2)를 포함한다. 그리고, 응축기(2)의 출구측에는 응축기유출배관(7)이 연결되어 있고, 응축기유출배관(7)은 한쌍으로 분지된 제1 및 제2증발기유입배관(11a,11b)에 연결되어 있다.

제1증발기유입배관(11a)상에는 제1증발기인 냉동실증발기(5a)가 설치되어 있으며, 냉동실증발기(5a)의 전방에는 냉동실증발기(5a)로 유입되는 냉매를 팽창시키는 냉동실모세관(3a)이 형성되어 있다. 그리고, 제2증발기유입배관(11b)상에는 제2증발기인 냉장실증발기(5b)가 설치되어 있으며, 냉장실증발기(5b)의 전방에는 냉장실증발기(5b)로 유입되는 냉매를 팽창시키는 냉장실모세관(3b)이 형성되어 있다. 여기서, 냉장실증발기(5b)는 냉동실증발기(5a)보다 소정 용량이 작게 형성되며, 이에 따라, 냉장실모세관(3b)도 냉동실모세관(3a)보다 냉매의 팽창율이 적도록 관의 길이나 직경이 설정되어 있다.

한편, 냉동실증발기(5a)의 유출구측에는 제1증발기유출배관(15a)이 연결되어 있고, 냉장실증발기(5b)의 유출구측에는 제2증발기유출배관(15b)이 연결되어 있다. 제2증발기유출배관(15b)상에는 냉동실증발기(5a)에서 증발된 냉매의 압력과 냉장실증발기(5b)에서 증발된 냉매의 압력이 등압을 이루도록 압력조절수단이 마련되어 있다. 압력조절수단은 압력조절용 모세관(10) 또는 압력조절밸브를 사용할 수 있다. 제1증발기유출배관(15a)과 제2증발기유출배관(15b)은 압축기(1)의 유입구측으로부터 연장된 압축기유입배관(13)에 연결된다.

이러한 구성에 의한 냉동시스템은, 압축기(1)의 구동에 의해 냉매의 순환이 이루어지며, 압축기(1)가 구동하면 냉매가 고온고압으로 압축된다. 압축된 냉매는 응축기(2)로 유입되어 응축되며, 응축된 냉매는 응축기유출배관(7)을 따라 유동하여 제1증발기유입배관(11a)과 제2증발기유입배관(11b)으로 유입된다. 제1증발기유입배관(11a)으로 유입된 냉매는 냉동실모세관(3a)에서 팽창하여 냉동실증발기(5a)로 유입되어 냉동실의 공기와 열교환하게 된다. 이 때, 냉동실모세관(3a)에서 팽창하여 냉동실증발기(5a)로 유입된 냉매의 온도는 -30℃정도이고, 냉매는 냉동실의 공기와 열교환하여 통상적으로 -20℃정도로 설정되는 냉동실의 고내온도를 적절하게 유지하게 된다.

한편, 제2증발기유입배관(11b)으로 유입된 냉매는 냉장실모세관(3b)에서 팽창하여 냉장실증발기(5b)로 유입된다. 냉장실증발기(5b)로 유입된 냉매는 냉동실증발기(5a)로 유입되는 냉매의 온도보다 소정 고온, 예를 들면, -10℃~-20℃ 정도이며, 냉장실의 공기는 이 냉매와 열교환하여 통상적인 냉장실의 고내온도인 0℃ ~ 5℃를 유지하게 된다.

이와 같이, 냉장실모세관(3b)을 통과한 냉매는 -10℃~-20℃ 정도로 냉각되고, 냉동실모세관(3a)을 통과한 냉매는 -30℃정도로 냉각됨에 따라, 냉장실모세관(3b)은 냉장실과 냉동실의 온도차를 구현하기 위해 냉동실모세관(3a)보다 관의 길이가 짧거나 관의 직경이 크게 형성되며, 이에 따라, 냉장실모세관(3b)을 통과한 냉매의 압력은 냉동실모세관(3a)을 통과한 냉매의 압력보다 소정 고압을 형성한다.

이렇게 서로 압력이 다른 냉장실모세관(3b)으로부터의 냉매와 냉동실모세관(3a)으로부터의 냉매가 압축기유입배관(13)에서 합류될 경우, 압력이 낮은 제2증발기유출배관(15b)측으로 냉매가 역류하거나, 제2증발기유출배관(15b)으로부터 냉매의 유출이 원할하지 못하여 냉각효율에 심각한 이상이 발생한다. 이를 방지하기 위해, 냉장실증발기(5b)로부터 유출된 냉매의 압력이 제1증발기유출배관(15a)을 유동하는 냉매의 압력과 등압을 이루도록 제2증발기유출배관(15b)상에는 압력조절용 모세관(10)이 형성되어 있다. 압력조절용 모세관(10)을 통과한 제2증발기유출배관(15b)상의 냉매는 제1증발기유출배관(15a)을 유동하는 냉매와 등압을 이루게 되며, 냉장실증발기(5b)를 통과한 냉매와 냉동실증발기(5a)를 통과한 냉매는 압축기유입배관(13)에서 합류되어 압축기(1)로 유입되게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 냉동실증발기(5a)와 냉장실증발기(5b)를 병렬연결하고, 냉동실증발기(5a)로 유입되는 냉매를 팽창시키는 냉동실모세관(3a)과, 냉장실증발기(5b)로 유입되는 냉매를 팽창시키는 냉장실모세관(3b)을 형성함으로써, 냉동실 적정온도와 냉장실 적정온도에 인접한 온도로 냉매를 냉각시킬 수 있게 된다. 따라서, 냉장실증발기(5b)내에서 유동되는 냉매와 냉장실 고내의 온도차가 적어짐으로써, 냉장실증발기(5b)의 외표면에 성에가 비교적 적게 발생한다. 이에 따라, 제상운전 시간이나 제상운전 횟수를 감소시킬 수 있으므로, 전력소모가 감소되며 냉장실의 냉장효율이 향상된다. 또한, 냉동실모세관(3a)에서 팽창한 냉매가 냉동실증발기(5a)로만 유입되므로, 종래와 같이 냉매가 냉장실증발기(5b)를 통과하는 도중 온도가 상승하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 냉동실의 냉동효율을 향상시킬 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 전체적인 냉각효율을 향상시키며, 전력소모를 감소시킬 수 있는 냉장고에 관한 것이다.

Claims (3)

1. 냉매압축용 압축기와, 상기 압축기로부터의 냉매를 응축시키는 응축기를 갖는 냉장고에 있어서,

   상기 압축기의 유출구측로부터 분지되어 상기 응축기의 유입구측에서 합류되는 제1증발기배관 및 제2증발기배관과;

   상기 제1증발기배관상에 설치되어 상기 응축기로부터의 냉매를 팽창시키는 제1모세관과;

   상기 제1증발기배관상에 설치되어 상기 제1모세관으로부터의 냉매가 증발되는 제1증발기와;

   상기 제2증발기배관상에 설치되어 상기 응축기로부터의 냉매를 팽창시키는 제2모세관과;

   상기 제2증발기배관상에 설치되어 상기 제2모세관으로부터의 냉매가 증발되는 제2증발기와;

   상기 제1증발기배관과 상기 제2증발기배관중 일측에 설치되어 상기 제1증발기 및 상기 제2증발기로부터의 냉매의 압력을 균등하게 조절하는 압력조절수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제2모세관을 통과한 냉매의 압력은 상기 제1모세관을 통과한 냉매의 압력보다 소정 높으며, 상기 압력조절수단은 상기 제2증발기의 출구측에 연결되어 상기 제2증발기로부터의 냉매를 감압시키는 것을 특징으로 하는 냉장고.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 압력조절수단은 모세관인 것을 특징으로 하는 냉장고.