KR20040000963A - 2개의 증발기가 구비된 냉각시스템의 운전제어방법 - Google Patents

2개의 증발기가 구비된 냉각시스템의 운전제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 2개의 증발기가 구비된 냉각시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 사이클 전환시 증발기에 잔류하던 냉매를 증발기 근처에 설치된 팬을 이용하여 회수함으로써 냉매부족현상을 방지하는 냉각시스템의 운전제어방법에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명은 압축기 및 응축기를 거친 냉매가 삼방변에 의해 절환되어 제1팽창장치와 F증발기를 순차적으로 유동하는 F사이클과, 삼방변에 의해 절환되어 제2팽창장치와 R증발기를 순차적으로 유동하는 R사이클로 선택적으로 운전되는 2개의 증발기가 구비된 냉각시스템에 있어서, 상기 두 사이클 중 어느 하나의 사이클을 완료한 직후에 연속해서 다른 하나의 사이클로 전환되고, 상기 다른 하나의 사이클로 운전될 때에는 사이클 전환시 회전하던 팬을 계속해서 회전시킴으로써, 상기 사이클 전환전에 가동되던 증발기에 잔존하는 냉매를 증발시켜 압축기에 유입시킴을 특징으로 하는 2개의 증발기가 구비된 냉각시스템의 운전제어방법을 제공한다.

Description

2개의 증발기가 구비된 냉각시스템의 운전제어방법{method of the cooling system in the refrigerator}
본 발명은 2개의 증발기가 구비된 냉각시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 증발기에 잔류한 냉매를 회수하여 냉각시스템의 냉매부족현상을 방지하는 운전제어방법에 관한 것이다.
일반적인 냉장고는 냉동실 및 냉장실에 음식물을 넣고 보관하여 음식물을 신선한 상태로 장기간 동안 보관하는 장치이다.
이러한 냉장고는 하나의 증발기로 냉동실과 냉장실에 냉기를 공급하는 1개의 증발기가 구비된 냉각시스템과, 상기 냉동실과 냉장실에 각각 증발기를 설치하여 각 실을 독립적으로 제어하는 2개의 증발기가 구비된 냉각시스템으로 구분된다.
상기 2개의 증발기가 구비된 냉각시스템은 제어부에 의해 삼방변을 절환시킴으로써 냉매가 두 개의 증발기 중 어느 하나의 증발기로 유입되도록 하여 냉동실 또는 냉장실에 냉기를 공급하도록 한다. 또한, 상기 제어부의 제어에 의해 삼방변을 절환시킴으로써 다른 하나의 증발기로 냉매를 유동시킨다.
이때, 상기 냉매가 공급되는 증발기의 근처에 설치된 팬은 회전되고, 상기 팬의 회전에 의해 공기와 증발기의 냉매가 열교환되도록 한다. 그리고, 상기 증발기에 냉매의 공급이 중단되면 팬의 회전 역시 정지된다.
그러나, 상기 냉각시스템은 하나의 증발기에 냉매를 공급하다가 상기 삼방변을 절환하여 다른 증발기로 냉매를 공급하게 되는데, 이때, 상기 하나의 증발기에 유입된 냉매는 더 이상 압축기로 유입되지 않고 일정량이 증발기에 잔류하게 된다.
이러한 냉각시스템의 운전제어방법은 잔류된 냉매를 회수할 수 없기 때문에 냉매부족현상이 발생되는 문제점이 있다.
따라서, 동일한 용량의 냉각시스템에도 상대적으로 많은 양의 냉매를 사용해야 하므로, 냉각시스템을 제작할 때에 생산 단가를 증가시키게 된다.
상기한 제반 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 사이클 전환전에 가동되던 증발기에 잔류하는 냉매를 회수하여 시스템 내의 냉매부족현상을 방지하도록 하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 본 발명 2개의 증발기가 구비된 냉각시스템을 개략적으로 나타낸 구성도.
도 2는 도 1의 냉각시스템이 F사이클에서 R사이클로 전환될 경우의 운전제어방법을 나타낸 선도.
도 3은 도1의 냉각시스템이 R사이클에서 F사이클로 전환될 경우의 운전제어방법을 나타낸 선도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 압축기 2 : 응축기
2a : 응축팬 3 : 삼방변
4 : 제1팽창장치 5 : F증발기
5a : F팬 6 : 제2팽창장치
7 : R증발기 7a : R팬
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 압축기 및 응축기를 거친 냉매가 삼방변에 의해 절환되어 제1팽창장치와 F증발기를 순차적으로 유동하는 F사이클과, 삼방변에 의해 절환되어 제2팽창장치와 R증발기를 순차적으로 유동하는 R사이클로 선택적으로 운전되는 2개의 증발기가 구비된 냉각시스템에 있어서, 상기 두 사이클 중 어느 하나의 사이클을 완료한 직후에 연속해서 다른 하나의 사이클로 전환되고, 상기 다른 하나의 사이클로 운전될 때에는 사이클 전환시 회전하던 팬을 계속해서 회전시킴으로써, 상기 사이클 전환전에 가동되던 증발기에 잔존하는 냉매를 증발시켜 압축기에 유입시킴을 특징으로 하는 2개의 증발기가 구비된 냉각시스템의 운전제어방법을 제공한다.
이하, 본 발명 2개의 증발기가 구비된 냉각시스템에 관해 참조된 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명 2개의 증발기가 구비된 냉각시스템을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 1을 참조하면, 상기 냉각시스템은 압축기(1), 응축기(2), 삼방변(3), 2개의 팽창장치(4,6) 및 2개의 증발기(5,7)를 포함하여 구성된다.
상기 응축기(2)와 압축기(1) 사이의 냉매배관은 소정 길이 부분이 분지되게 설치되며, 상기 삼방변(3)은 분지된 부분에 설치된다. 상기 삼방변(3)에 연결된 일측 분지관에는 제1팽창장치(4) 및 F증발기(5)가 설치되고, 타측 분지관에는 제2팽창장치(6) 및 R증발기(7)가 설치된다.
또한, 상기 응축기(2) 근처에는 응축팬(2a)이 설치되는 한편, 상기 F증발기(5)와 R증발기(7) 근처에는 F팬(5a) 및 R팬(7a)이 각각 설치된다.
이와 같이 구성된 2개의 증발기가 구비된 냉각시스템의 운전제어방법에 관해 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 압축기(1)에서 압축된 냉매는 응축기(2)에서 응축되어 삼방변(3)에 보내지고, 제어부에 의해 삼방변(3)을 절환시킴에 따라 냉매를 제1팽창장치(4) 및 F증발기(5)로 보내거나, 혹은 제2팽창장치(6) 및 R증발기(7)로 보내도록 한다.
상기 두 증발기 중 어느 하나의 증발기에 유입된 냉매는 외기와 열교환됨에 의해 액체상태의 냉매 또는 2상 상태의 냉매로 전환되고, 이 냉매는 어큐뮬레이터(미도시)를 거쳐 압축기(1)로 재유입된다.
이와 같은 냉각시스템은 압축기(1) 및 응축기(2)를 거친 냉매가 삼방변(3)에 의해 절환되어 상기 제1팽창장치(4)와 F증발기(5)를 순차적으로 유동하는 F사이클과, 상기 제2팽창장치(6)와 R증발기(7)를 순차적으로 유동하는 R사이클을 수행하도록 운전된다.
이때, 상기 두 사이클 중에서 먼저 운전되던 증발기에는 냉매가 잔존하며, 이 잔존 냉매를 팬을 이용하여 회수한다.
즉, 상기 두 사이클 중 어느 하나의 사이클을 완료한 직후에 연속해서 다른 하나의 사이클로 전환되고, 상기 다른 하나의 사이클로 운전될 때에는 사이클 전환시 회전하던 팬을 계속해서 회전시킨다. 이에 따라, 상기 사이클 전환전에 가동되던 증발기에 잔존하는 냉매를 증발시켜 압축기(1)에 유입시킨다.
이와 같은 운전방법에 관해 F사이클에서 R사이클로 혹은 그 반대로 냉매를 유동시키는 경우를 나누어서 설명하기로 한다.
도 2는 도 1의 냉각시스템이 F사이클에서 R사이클로 전환될 경우의 운전제어방법을 나타낸 선도이다.
도 2를 참조하면, 상기 냉각시스템은 F사이클이 수행된 직후에 연속하여 R사이클로 전환된다. 상기 F사이클이 완료된 후 R사이클로 전환되더라도 상기 F팬(5a)은 계속해서 회전시킴으로써 상기 F증발기(5)에 잔류된 냉매를 증발시켜 압축기(1)로 회수한다. 이와 동시에, 상기 R팬(7a)도 회전되어 R증발기(7)와 공기가 열교환되도록 하여 냉장실을 저온상태로 유지시킨다.
이때, 상기 F팬(5a)은 R사이클이 운전되는 동안에 계속해서 회전되거나 혹은 R사이클이 시작된 시점에서 소정시간까지만 운전되게 할 수 있다. 이러한 F팬(5a)의 운전시간은 냉각시스템의 용량과 F증발기(5)에 잔류된 냉매량과 냉매의 증발속도에 따라 각각 다르게 설정될 수 있다.
도 3은 도1의 냉각시스템이 R사이클에서 F사이클로 전환될 경우의 운전제어방법을 나타낸 선도이다.
도 3을 참조하면, 상기 냉각시스템은 R사이클이 수행된 직후에 연속하여 F사이클로 전환된다. 상기 R사이클이 완료된 후 F사이클로 전환되더라도 상기 R팬(7a)을 계속해서 회전시킴으로써 상기 R증발기(7)에 잔류된 냉매를 증발시켜 압축기(1)로 회수한다. 이와 동시에, 상기 F팬(5a)도 회전되어 F증발기(5)와 공기가 열교환되도록 하여 냉동실을 저온으로 유지시킨다.
이때, 상기 R팬(7a)은 F사이클이 운전되는 동안에 계속해서 회전되거나 혹은 F사이클이 시작된 시점에서 소정시간까지만 운전되게 할 수 있다. 이러한 R팬(7a)의 운전시간은 냉각시스템의 용량과 R증발기(7)에 잔류된 냉매양과 냉매의 증발속도에 따라 각각 다르게 설정될 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 냉각시스템의 운전제어방법은 사이클 전환시 증발기 내에 불필요하게 잔류된 냉매를 모두 냉각기능을 수행하는데 활용할 수 있도록 하는데 기술적 사상이 있다.
이상에서와 같이, 본 발명은 증발기에 잔류된 냉매를 공기와 열교환시킴에 의해 증발시킴으로써 냉각시스템의 냉매부족현상을 방지하도록 하였다.
이에 따라, 동일한 용량의 시스템이라도 상대적으로 적은 양의 냉매를 사용할 수 있도록 하였다.

Claims (1)

  1. 압축기 및 응축기를 거친 냉매가 삼방변에 의해 절환되어 제1팽창장치와 F증발기를 순차적으로 유동하는 F사이클과, 삼방변에 의해 절환되어 제2팽창장치와 R증발기를 순차적으로 유동하는 R사이클로 선택적으로 운전되는 2개의 증발기가 구비된 냉각시스템에 있어서,
    상기 두 사이클 중 어느 하나의 사이클을 완료한 직후에 연속해서 다른 하나의 사이클로 전환되고, 상기 다른 하나의 사이클로 운전될 때에는 사이클 전환시 회전하던 팬을 계속해서 회전시킴으로써, 상기 사이클 전환전에 가동되던 증발기에 잔존하는 냉매를 증발시켜 압축기에 유입시킴을 특징으로 하는 2개의 증발기가 구비된 냉각시스템의 운전제어방법.
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