KR20140047355A - 냉장고용 냉동사이클 장치 - Google Patents

냉장고용 냉동사이클 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 냉장고용 냉동사이클 장치에 관한 것으로, 냉동실과 냉장실로 구획된 냉장고 본체; 상기 냉장고 본체에 설치되어 냉매를 압축하는 압축기; 상기 압축기로부터 공급된 냉매를 응축시키는 응축기; 상기 응축기로부터 공급된 냉매의 압력을 낮추기 위해, 냉동실과 냉장실로 각각 분기되어 설치되는 냉동실 모세관과 냉장실 모세관; 및 상기 냉동실과 냉장실 후방에 각각 설치되며, 상기 냉동실 모세관과 냉장실 모세관에 의해 각각 팽창된 액체 상태의 냉매를 각각 기체로 증발시키는 냉동실 증발기와 냉장실 증발기를 포함하되, 상기 냉동실 증발기와 응축기 사이, 및 상기 냉장실 증발기와 응축기 사이 중 어느 하나 이상에 설치되는 보조 모세관; 및 상기 냉동실 모세관과 냉장실 모세관, 및 보조 모세관에 연결되어 냉매의 공급위치를 조율하는 스텝밸브를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 냉동실을 냉장실 온도로 변경하거나 냉장실을 냉동실 온도로 변경하여 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 냉동실과 냉장실을 상호 전환하여 사용할 수 있는 효과가 있다.

Description

냉장고용 냉동사이클 장치{REFRIGERATION CYCLE DEVICE FOR REFRIGERATOR}
본 발명은 냉장고용 냉동사이클 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 냉동실 또는 냉장실을 사용자 선택에 따라 변경하거나 전환시켜 사용할 수 있는 냉장고용 냉동사이클 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 냉장고는 냉매가 압축 - 응축 - 팽창 - 증발하는 냉동사이클을 반복함에 따라 냉장실과 냉동실 내부를 저온화시켜 음식물을 일정기간 동안 신선하게 유지시켜 주는 장치이다.
상기 냉장고는 내부에 음식물을 저온 상태로 보관할 수 있도록 냉동실 및 냉장실이 구비된 냉장고 본체와, 상기 냉장고 본체의 전면을 개폐가능하게 회동시키는 냉장고 도어로 구성된다.
도 1에 도시한 바와 같이, 상기 냉동사이클 장치는 냉매를 압축하는 압축기(10)와, 냉매를 응축시키는 응축기(20)와, 냉매를 감압 팽창시키는 모세관(30)과, 냉매가 주위의 잠열을 흡수하여 증발하는 증발기(40)로 구성된다.
최근 냉장고에는 냉동실과 냉장실의 온도를 사용자 선택에 따라 각각 냉각시킬 수 있도록 증발기(30)를 복수로 구성하고 있다.
그리고, 상기 응축기(20)와 상기 모세관(30) 사이에는 냉매 공급에 대한 유로를 결정하는 유로조절밸브(50)가 설치되어 있다.
그러나, 상기 종래기술에 따른 모세관(30)은 냉매의 유량 저항을 위한 구조가 일정한 형태로 이루어져 있기 때문에 냉동실과 냉장실의 설정온도에 따라 부하 변동을 다르게 대응하기 위해서는 압축기(10)의 회전속도 변화시켜 냉매의 공급량을 조절하게 되므로 그에 따른 압축기(10)의 에너지 효율을 크게 저하시킬 뿐만 아니라, 압축기의 구동력만으로는 냉장실 온도를 냉동실 온도로 변환시키기 어려운 문제점이 있었다.
대한민국 공개특허공보 제1998-017939호 : 냉동실 및 냉장실 전용 증발기가 각각 설치된 냉장고
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 냉동실 또는 냉장실을 사용자 선택에 따라 변경하거나 전환시켜 사용할 수 있는 냉장고용 냉동사이클 장치를 제공하는데 있다.
전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 냉장고용 냉동사이클 장치는,
냉동실과 냉장실로 구획된 냉장고 본체;
상기 냉장고 본체에 설치되어 냉매를 압축하는 압축기;
상기 압축기로부터 공급된 냉매를 응축시키는 응축기;
상기 응축기로부터 공급된 냉매의 압력을 낮추기 위해, 냉동실과 냉장실로 각각 분기되어 설치되는 냉동실 모세관과 냉장실 모세관; 및,
상기 냉동실과 냉장실 후방에 각각 설치되며, 상기 냉동실 모세관과 냉장실 모세관에 의해 각각 팽창된 액체 상태의 냉매를 각각 기체로 증발시키는 냉동실 증발기와 냉장실 증발기를 포함하되,
상기 냉동실 증발기와 응축기 사이, 및 상기 냉장실 증발기와 응축기 사이 중 어느 하나 이상에 설치되는 보조 모세관; 및,
상기 냉동실 모세관과 냉장실 모세관, 및 보조 모세관에 연결되어 냉매의 공급위치를 조율하는 스텝밸브를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 보조 모세관은 상기 냉동실 증발기와 응축기 사이에 설치되는 냉동실 보조 모세관이며, 상기 냉동실 보조 모세관과 상기 냉동실 모세관은 병렬로 연결되며 관경의 크기가 서로 다른 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 보조 모세관은 상기 냉장실 증발기와 응축기 사이에 설치되는 냉장실 보조 모세관이며, 상기 냉장실 보조 모세관과 상기 냉장실 모세관은 병렬로 연결되며 관경의 크기가 서로 다른 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 보조 모세관은 상기 냉동실 증발기와 응축기 사이에 설치되는 냉동실 보조 모세관과, 상기 냉장실 증발기와 응축기 사이에 설치되는 냉장실 보조 모세관으로 이루어지고,
상기 냉동실 보조 모세관과 상기 냉동실 모세관은 병렬로 연결되며 관경의 크기가 서로 다르고, 상기 냉장실 보조 모세관과 상기 냉장실 모세관은 병렬로 연결되며 관경의 크기가 서로 다른 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 냉동실 보조 모세관은 상기 냉장실 보조 모세관 보다 관경의 크기가 큰 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 기존 냉동실 모세관 및 냉장실 모세관과 비교하여 관경의 크기가 다른 보조 모세관을 추가적으로 구성함으로써, 냉동실을 냉장실 온도로 변경하거나 냉장실을 냉동실 온도로 변경하여 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 냉동실과 냉장실을 상호 전환하여 사용할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래기술에 따른 냉장고용 냉동사이클 장치의 구성을 나타낸 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 냉장고용 냉동사이클 장치의 구성을 나타낸 흐름도이다.
이하, 첨부된 도 2를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
본 발명의 실시예에 따른 냉장고용 냉동사이클 장치는 냉동실과 냉장실로 구획된 냉장고 본체(미도시)와, 상기 냉장고 본체에 설치되어 냉매를 압축하는 압축기(100)와, 상기 압축기(100)로부터 공급된 냉매를 응축시키는 응축기(200)와, 상기 응축기(200)로부터 공급된 냉매의 압력을 낮추기 위해, 냉동실과 냉장실로 각각 분기되어 설치되는 냉동실 모세관(300a)과 냉장실 모세관(300b)과, 상기 냉동실과 냉장실 후방에 각각 설치되며, 상기 냉동실 모세관(300a)과 냉장실 모세관(300b)에 의해 각각 팽창된 액체 상태의 냉매를 각각 기체로 증발시키는 냉동실 증발기(400a)와 냉장실 증발기(400b)와, 상기 냉동실 증발기(400a)와 응축기(200) 사이, 및 상기 냉장실 증발기(400b)와 응축기(200) 사이 중 어느 하나 이상에 설치되는 보조 모세관(500)과, 상기 냉동실 모세관(300a)과 냉장실 모세관(300b), 및 보조 모세관(500)에 연결되어 냉매의 공급위치를 조율하는 스텝밸브(600)를 포함하여 구성된다.
먼저, 상기 압축기(100)는 작동유체, 즉 냉매를 압축하여 고온 고압 상태로 변환시키는 것으로, 냉장고 본체의 기계실에 설치된다.
상기 응축기(200)는 상기 압축기(100)에서 압축된 고온 고압 상태의 냉매를 액상으로 변환시키면서 내부 잠열을 외부로 방출시키는 역할을 수행한다.
상기 냉동실 모세관(300a)과 냉장실 모세관(300b)은 냉동실과 냉장실 후방에 각각 설치되는 것으로, 상기 응축기(200)에 의해 액상으로 변환된 냉매의 압력을 낮추는 역할을 수행한다.
상기 냉동실 증발기(400a)와 냉장실 증발기(400b)은 냉동실과 냉장실 후방에 각각 설치되는 것으로, 상기 냉동실 모세관(300a)과 냉장실 모세관(300b)에 의해 팽창된 액체 상태의 냉매를 기체로 증발시키면서 외부의 열을 흡수하는 역할을 수행한다.
전술한 구성의 작용을 개략적으로 설명하면, 상기 압축기(100)가 저온, 저압의 기체 냉매를 흡입하여 고온, 고압으로 압축하게 되고, 이후 고온, 고압의 기체는 응축기(200)로 들어가 냉각수 또는 공기에 의해 열교환되어 고압의 액체 상태의 냉매가 된다.
이후, 상기 고압의 액체 상태의 냉매는 상기 냉동실 증발기(400a)와 냉장실 증발기(400b)로 보내기 전에 미리 증발하기 쉬운 상태로까지 압력을 낮추는 작용을 수행하는 상기 냉동실 모세관(300a)과 냉장실 모세관(300b)을 통과하여 저온 저압의 액체 상태를 유지하게 된다.
상기 저온 저압의 액체 상태의 냉매는 상기 냉동실 증발기(400a)와 냉장실 증발기(400b)에 의해 주변의 열을 흡수한다. 이때 열을 빼앗긴 공기는 냉각되어 자연 대류 또는 팬(401)에 의해서 순환하여 냉동실 및 냉장실을 저온으로 유지시킨다.
따라서, 상기 냉동실 및 냉장실 내에 보관된 음식물을 신선하게 보관할 수 있다.
이하, 본 발명의 특징적 구성요소인 보조 모세관(500)에 대하여 설명한다.
상기 보조 모세관(500)은 상기 냉동실 증발기(400a)와 응축기(200) 사이에 설치되는 냉동실 보조 모세관(500a) 또는 냉장실 증발기(400b)와 응축기(200) 사이에 설치되는 냉장실 보조 모세관(500b)로 구성할 수 있다.
상기 냉동실 보조 모세관(500a)과 상기 냉동실 모세관(300a) 또는 냉장실 보조 모세관(500b)과 냉장실 모세관(300b)은 병렬로 연결되며 관경의 크기가 서로 다른 구조로 이루어진다.
즉, 보조 모세관(500)은 상기 냉동실 모세관(300a) 및 냉장실 모세관(300b) 보다 관경이 크거나 작은 형태로 이루어진다.
이러한 상기 보조 모세관(500)은 관경 크기에 따라 상기 응축기(200)로부터 공급되는 냉매의 저항 유로에 따른 팽창 압력을 높이거나 줄일 수 있기 때문이다.
예컨대, 상기 보조 모세관(500)의 관경 크기를 크게 형성할 경우, 냉매의 유로 저항이 줄어들어 냉동실 증발기(400a) 및 냉장실 증발기(400b)의 온도가 상대적으로 높게 유지되며, 관경의 크기가 작은 경우에는 냉매의 유로 저항이 크게 증가하여 상기 냉동실 증발기(400a) 및 냉장실 증발기(400b)의 온도를 낮게 유지시킬 수 있다.
따라서, 관경이 큰 구조의 냉동실 보조 모세관(500a)을 냉동실 증발기(400a) 쪽에 설치하면, 사용자 선택에 따라 냉동실 온도를 냉장실 온도 조건에 맞추어 사용할 수 있다.
또한, 관경이 작은 구조의 냉장실 보조 모세관(500b)을 냉장실 증발기(400b) 쪽에 설치하면, 사용자 선택에 따라 냉장실 온도를 냉동실 온도 조건에 맞추어 사용할 수 있다.
아울러, 상기 냉동실 보조 모세관(500a)과 냉장실 보조 모세관(500b)은 냉동실 증발기(400a) 및 냉장실 증발기(400b)에 각각 설치할 수 있다.
이때, 상기 냉동실 증발기(400a) 쪽에 설치된 냉동실 보조 모세관(500)은 상기 냉장실 증발기(400b) 쪽에 설치된 냉장실 보조 모세관(500b) 보다 관경을 크게 형성하는 것은 당연하다.
따라서, 사용자는 편의에 따라 냉동실을 냉장실 온도로 변경하거나 냉장실을 냉동실 온도로 변경하여 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 냉동실과 냉장실을 상호 전환하여 사용할 수 있다.
한편, 상기 스텝밸브(600)는 일측이 상기 응축기(200)와 연결되고 타측에는 상기 냉동실 모세관(300a), 냉장실 모세관(300b) 및 보조 모세관(500)을 각각 연결하여 냉매의 공급위치를 조율하는 역할을 수행한다.
즉, 상기 스텝밸브(600)는 냉장고 제어부의 지시에 따라 상기 응축기(200)로부터 공급되는 냉매를 냉동실 모세관(300a), 냉장실 모세관(300b) 또는 보조 모세관(500)으로 안내하거나 또는 모세관(300a), 냉장실 모세관(300b) 또는 보조 모세관(500)으로 동시에 공급이 이루어질 수 있도록 안내한다.
이러한 상기 스텝밸브(600)는 보조 모세관(500)의 개수에 따라 4 방향밸브 또는 5 방향밸브를 사용한다.
이와 같이 본 발명에 따르면, 기존 냉동실 모세관(300a) 및 냉장실 모세관(300b)과 비교하여 관경의 크기가 다른 보조 모세관(500)을 추가적으로 구성함으로써, 냉동실을 냉장실 온도로 변경하거나 냉장실을 냉동실 온도로 변경하여 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 냉동실과 냉장실을 상호 전환하여 사용할 수 있는 효과가 있다.
100 : 압축기
200 : 응축기
300a : 냉동실 모세관
300b : 냉장실 모세관
400a : 냉동실 증발기
400b : 냉장실 증발기
500 : 보조 모세관
500a : 냉동실 보조 모세관
500b : 냉장실 보조 모세관
600 : 스텝밸브

Claims (5)

  1. 냉동실과 냉장실로 구획된 냉장고 본체;
    상기 냉장고 본체에 설치되어 냉매를 압축하는 압축기;
    상기 압축기로부터 공급된 냉매를 응축시키는 응축기;
    상기 응축기로부터 공급된 냉매의 압력을 낮추기 위해, 냉동실과 냉장실로 각각 분기되어 설치되는 냉동실 모세관과 냉장실 모세관; 및,
    상기 냉동실과 냉장실 후방에 각각 설치되며, 상기 냉동실 모세관과 냉장실 모세관에 의해 각각 팽창된 액체 상태의 냉매를 각각 기체로 증발시키는 냉동실 증발기와 냉장실 증발기를 포함하되,
    상기 냉동실 증발기와 응축기 사이, 및 상기 냉장실 증발기와 응축기 사이 중 어느 하나 이상에 설치되는 보조 모세관; 및,
    상기 냉동실 모세관과 냉장실 모세관, 및 보조 모세관에 연결되어 냉매의 공급위치를 조율하는 스텝밸브를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 냉장고용 냉동사이클 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 보조 모세관은 상기 냉동실 증발기와 응축기 사이에 설치되는 냉동실 보조 모세관이며, 상기 냉동실 보조 모세관과 상기 냉동실 모세관은 병렬로 연결되며 관경의 크기가 서로 다른 것을 특징으로 하는 냉장고용 냉동사이클 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 보조 모세관은 상기 냉장실 증발기와 응축기 사이에 설치되는 냉장실 보조 모세관이며, 상기 냉장실 보조 모세관과 상기 냉장실 모세관은 병렬로 연결되며 관경의 크기가 서로 다른 것을 특징으로 하는 냉장고용 냉동사이클 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 보조 모세관은 상기 냉동실 증발기와 응축기 사이에 설치되는 냉동실 보조 모세관과, 상기 냉장실 증발기와 응축기 사이에 설치되는 냉장실 보조 모세관으로 이루어지고,
    상기 냉동실 보조 모세관과 상기 냉동실 모세관은 병렬로 연결되며 관경의 크기가 서로 다르고, 상기 냉장실 보조 모세관과 상기 냉장실 모세관은 병렬로 연결되며 관경의 크기가 서로 다른 것을 특징으로 하는 냉장고용 냉동사이클 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 냉동실 보조 모세관은 상기 냉장실 보조 모세관 보다 관경의 크기가 큰 것을 특징으로 하는 냉장고용 냉동사이클 장치.
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