KR20150019516A - 냉장고 - Google Patents

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KR20150019516A KR1020130096518A KR20130096518A KR20150019516A KR 20150019516 A KR20150019516 A KR 20150019516A KR 1020130096518 A KR1020130096518 A KR 1020130096518A KR 20130096518 A KR20130096518 A KR 20130096518A KR 20150019516 A KR20150019516 A KR 20150019516A
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조남수
이장석
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 냉장고에 관한 것이다.
본 실시예에 따른 냉장고에는, 피스톤 및 실린더를 포함하며, 냉매를 바이패스 하여 상기 피스톤 또는 실린더를 윤활하는 압축기; 상기 압축기에서 압축된 냉매를 응축시키는 응축기; 상기 응축기에서 응축된 냉매를 감압하기 위한 팽창장치; 상기 팽창장치에서 감압된 냉매를 증발하기 위한 복수의 증발기; 상기 팽창장치의 입구측에 제공되며, 상기 복수의 증발기 중 적어도 하나의 증발기로 냉매의 유입을 가이드 하는 유동조절부; 상기 압축기의 출구측으로부터 상기 응축기의 출구측까지 연장되는 고압측 냉매배관; 상기 팽창장치의 출구측으로부터 상기 압축기의 흡입측까지 연장되는 저압측 냉매배관; 및 상기 고압측 냉매배관에 구비되며, 상기 압축기의 구동이 정지하였을 때 냉매가 상기 고압측 냉매배관으로부터 상기 저압측 냉매배관으로 유동하는 것을 차단하는 냉매 차단부가 포함된다.

Description

냉장고 {A refrigerator}
본 발명은 냉장고에 관한 것이다.
일반적으로, 냉장고는 음식물을 냉동 또는 냉장 보관하도록 저장물이 수용되는 다수의 저장실이 구비되고, 상기 음식물을 수납 및 취출하도록 상기 저장실의 일면이 개방되어 형성된다. 상기 다수의 저장실에는, 음식물의 냉동 저장을 위한 냉동실 및 음식물의 냉장 저장을 위한 냉장실이 포함된다.
냉장고에는, 냉매가 순환하는 냉동시스템이 구동된다. 상기 냉동 시스템을 구성하는 장치에는, 압축기, 응축기, 팽창장치 및 증발기가 포함된다. 상기 증발기에는, 냉장실의 일측에 구비되는 제 1 증발기 및 냉동실의 일측에 구비되는 제 2 증발기가 포함될 수 있다.
상기 냉장실에 저장된 냉기는 상기 제 1 증발기를 거치면서 냉각되고, 상기 냉각된 냉기는 상기 냉장실로 다시 공급될 수 있다. 그리고, 상기 냉동실에 저장된 냉기는 상기 제 2 증발기를 거치면서 냉각되고, 상기 냉각된 냉기는 상기 냉동실로 다시 공급될 수 있다.
이와 같이, 종래의 냉장고는 다수의 저장실이 별개의 증발기를 통하여 독립적인 냉각이 수행되도록 구성되었다.
한편, 냉장고에는, 압축기의 일 종류로서, 리니어 압축기(linear compressor)가 사용될 수 있다.
상기 리니어 압축기는, 피스톤이 왕복 직선 운동하는 구동모터에 직접 연결되도록 하여 운동전환에 의한 기계적인 손실이 없이 압축효율을 향상시킬 수 있고 간단한 구조로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상세히, 리니어 압축기는 밀폐된 쉘 내부에서 피스톤이 리니어 모터에 의해 실린더 내부에서 왕복 직선 운동하도록 움직이면서 냉매를 흡입하여 압축시킨 다음 토출시키도록 구성된다.
상기 리니어 모터는 이너 스테이터 및 아우터 스테이터 사이에 영구자석이 위치되도록 구성되며, 영구자석은 영구자석과 이너(또는 아우터) 스테이터 간의 상호 전자기력에 의해 직선 왕복 운동하도록 구동된다. 그리고, 상기 영구자석이 피스톤과 연결된 상태에서 구동됨에 따라, 피스톤이 실린더 내부에서 왕복 직선운동하면서 냉매를 흡입하여 압축시킨 다음, 토출시키도록 한다.
그리고, 상기 실린더와 피스톤의 사이에는 오일이 공급되어, 윤활 및 냉각 작용을 수행할 수 있다.
종래의 리니어 압축기와 관련하여, 본 출원인은 특허출원(이하, 종래 출원)을 실시하여 등록받은 바 있다 (등록번호 10-1202902호, 등록일 : 2012년 11월 13일).
상기 종래 출원의 리니어 압축기에는 실린더(60)의 내부에서 왕복 운동하는 피스톤(70)이 개시되며, 실린더(60)와 피스톤(70)의 사이로 오일순환유로(62)를 통해 오일이 순환되어 윤활 작용을 수행하는 사상이 개시된다.
그리고, 오일순환유로(62)로 오일을 공급하는 오일공급장치(90)에는, 오일공급유로(22)와, 오일펌프(92) 및 오일밸브 어셈블리(94)가 포함된다.
이와 같이, 종래의 리니어 압축기의 경우, 피스톤과 실린더 사이 공간에 오일을 공급하여 윤활 및 냉각작용을 수행하였으나, 오일에 의한 피스톤의 마찰 손실이 커서 압축기의 운전효율이 저하되는 문제점이 있었다.
그리고, 상기 압축기의 운전효율이 저하되면, 압축기를 주요 구동원으로 하는 냉장고의 운전효율이 저하되고 이에 따라 전력 소비가 과다하게 되는 문제점이 있었다.
본 실시예는 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 압축기의 효율을 개선하고 냉매의 누설을 방지하는 냉장고를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 실시예에 따른 냉장고에는, 피스톤 및 실린더를 포함하며, 냉매를 바이패스 하여 상기 피스톤 또는 실린더를 윤활하는 압축기; 상기 압축기에서 압축된 냉매를 응축시키는 응축기; 상기 응축기에서 응축된 냉매를 감압하기 위한 팽창장치; 상기 팽창장치에서 감압된 냉매를 증발하기 위한 복수의 증발기; 상기 팽창장치의 입구측에 제공되며, 상기 복수의 증발기 중 적어도 하나의 증발기로 냉매의 유입을 가이드 하는 유동조절부; 상기 압축기의 출구측으로부터 상기 응축기의 출구측까지 연장되는 고압측 냉매배관; 상기 팽창장치의 출구측으로부터 상기 압축기의 흡입측까지 연장되는 저압측 냉매배관; 및 상기 고압측 냉매배관에 구비되며, 상기 압축기의 구동이 정지하였을 때 냉매가 상기 고압측 냉매배관으로부터 상기 저압측 냉매배관으로 유동하는 것을 차단하는 냉매 차단부가 포함된다.
또한, 다른 측면에 따른 냉장고에는, 냉매를 압축하며, 압축된 냉매를 실린더의 내부로 유입하는 가스유로가 포함되는 리니어 압축기; 상기 리니어 압축기의 출구측에 설치되며, 냉매의 유동을 차단하기 위하여 폐쇄될 수 있는 제 1 밸브부재; 상기 압축기에서 압축된 냉매를 응축시키는 응축기; 상기 응축기의 출구측에 배치되며, 냉매의 유동을 차단하기 위하여 폐쇄될 수 있는 제 2 밸브부재; 상기 제 2 밸브부재의 출구측에 배치되어, 냉매의 유동방향을 변경하는 유동조절부; 상기 유동조절부로부터 연장되는 복수의 냉매유로; 및 상기 복수의 냉매유로에 연결되는 복수의 증발기가 포함된다.
제안되는 실시예에 따르면, 압축기에서 압축된 냉매 가스를 이용하여 피스톤의 윤활작용을 수행할 수 있으므로, 기존에 오일에 의한 마찰 손실을 방지할 수 있다는 효과가 있다.
또한, 응축기의 출구측과, 압축기의 토출측에 냉매누설 방지부를 마련하고 압축기가 OFF 되었을 때 냉매 유로를 차단하여 냉매가 고압측으로부터 저압측으로 유동하는 것을 방지할 수 있으므로, 압축기의 운전효율이 개선되고, 소비전력을 저감할 수 있다는 장점이 있다.
특히, 압축기에 오일냉각 방식이 아닌 가스냉각 방식을 채용할 경우, 유동조절부를 OFF 하더라도 유동조절부에서 냉매의 누설이 발생되는 현상을 방지할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 상기 냉매누설 방지부의 OFF에 의하여 냉동 사이클의 고압 냉매와 저압 냉매가 분리될 수 있으므로, 압축기가 OFF 되더라도 고압과 저압의 차이가 급격하게 감소하는 것을 방지할 수 있다.
결국, 압축기가 재기동 되었을 때, 고압과 저압이 정상적인 운전고압과 운전저압을 형성하기 위하여, 압축기에 가해지는 부하가 적어지는 효과가 있다.
또한, 압축기의 흡입측에 추가적인 냉매누설 방지부를 마련함으로써, 압축기 내부의 고압 냉매가 압축기의 흡입측으로 유입되어 냉매의 증발압력이 상승되는 것을 방지할 수 있다는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 냉장고에 적용되는 리니어 압축기의 내부 구성을 보여주는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 리니어 압축기의 실린더와 피스톤의 주변 구성을 보여주는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 냉장고의 구성을 보여주는 블럭도이다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 냉장고의 제어방법을 보여주는 플로우 챠트이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 냉장고의 구성을 보여주는 블럭도이다.
도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 냉장고의 구성을 보여주는 블럭도이다.
도 7은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 냉장고의 구성을 보여주는 블럭도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 냉매누설 방지부의 효과를 보여주는, 압축기의 온/오프에 따른 냉매의 압력-온도 선도이다.
이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명의 구체적인 실시예를 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 냉장고에 적용되는 리니어 압축기의 내부 구성을 보여주는 단면도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 리니어 압축기의 실린더와 피스톤의 주변 구성을 보여주는 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 냉장고에는, 냉매를 압축하는 압축기로서 리니어 압축기(10)가 포함될 수 있다.
상기 리니어 압축기(10)에는, 쉘(20)의 내부에 제공되는 실린더(50)와, 상기 실린더(50)의 내부에서 왕복 직선운동하는 피스톤(60) 및 상기 피스톤(60)에 구동력을 부여하는 모터 어셈블리(30)가 포함된다. 상기 쉘(20)은 상부 쉘 및 하부 쉘이 결합되어 구성될 수 있다.
상기 쉘(20)에는, 냉매가 유입되는 흡입부(21) 및 상기 실린더(50)의 내부에서 압축된 냉매가 배출되는 토출부(25)가 포함된다. 상기 흡입부(21)를 통하여 흡입된 냉매는 상기 피스톤(60)의 내부로 유동한다.
상기 실린더(50)의 내부에는, 상기 피스톤(60)에 의하여 냉매가 압축되는 압축 공간(P)이 형성된다. 그리고, 상기 피스톤(60)에는, 상기 압축 공간(P)으로 냉매를 유입시키는 흡입공(61)이 형성되며, 상기 흡입공(61)의 일측에는 상기 흡입공(61)을 선택적으로 개방하는 흡입 밸브(63)가 제공된다.
상기 압축 공간(P)의 일측에는, 상기 압축 공간(P)에서 압축된 냉매를 배출시키기 위한 토출밸브 어셈블리(70,72,74)가 제공된다. 즉, 상기 압축 공간(P)은 상기 피스톤(60)의 일측 단부와 토출밸브 어셈블리(70,72,74)의 사이에 형성되는 공간으로서 이해된다.
상기 토출밸브 어셈블리(70,72,74)에는, 냉매의 토출 공간을 형성하는 토출 커버(72)와, 상기 압축 공간(P)의 압력이 토출압력 이상이 되면 개방되어 냉매를 상기 토출 공간으로 유입시키는 토출 밸브(70) 및 상기 토출 밸브(70)와 토출 커버(72)의 사이에 제공되어 축 방향으로 탄성력을 부여하는 밸브 스프링(74)이 포함된다. 여기서, 상기 "축 방향"이라 함은, 상기 피스톤(60)이 왕복운동 하는 방향, 즉 도 1에서 가로 방향으로 이해될 수 있다.
상기 흡입 밸브(63)는 상기 압축 공간(P)의 일측에 형성되고, 상기 토출 밸브(70)는 상기 압축 공간(P)의 타측, 즉 상기 흡입 밸브(63)의 반대측에 제공될 수 있다.
상기 피스톤(60)이 상기 실린더(50)의 내부에서 왕복 직선운동 하는 과정에서, 상기 압축공간(P)의 압력이 상기 토출압력보다 낮고 흡입압력 이하가 되면 상기 흡입 밸브(63)가 개방되어 냉매는 상기 압축 공간(P)으로 흡입된다. 반면에, 상기 압축공간(P)의 압력이 상기 흡입압력 이상이 되면 상기 흡입 밸브(63)가 닫힌 상태에서 상기 압축공간(P)의 냉매가 압축된다.
한편, 상기 압축공간(P)의 압력이 상기 토출압력 이상이 되면, 상기 밸브 스프링(74)이 변형하여 상기 토출 밸브(70)를 개방시키고, 냉매는 상기 압축공간(P)으로부터 토출되어, 토출 커버(72)의 토출공간으로 배출된다.
그리고, 상기 토출 공간의 냉매는 루프 파이프(78)로 유입된다. 상기 루프 파이프(78)는 상기 토출 커버(72)로부터 연장되어 상기 토출부(25)에 결합되고, 압축된 냉매를 상기 토출부(25)로 가이드 한다.
상기 리니어 압축기(10)에는, 프레임(40)이 더 포함된다. 상기 프레임(40)은 상기 실린더(50)의 외측에 결합되며, 상기 모터 어셈블리(30)를 지지할 수 있다.
상기 모터 어셈블리(30)에는, 상기 프레임(40)에 고정되어 상기 실린더(50)를 둘러싸도록 배치되는 아우터 스테이터(31)와, 상기 아우터 스테이터(31)의 내측으로 이격되어 배치되는 이너 스테이터(35) 및 상기 아우터 스테이터(31)와 이너 스테이터(35)의 사이 공간에 위치하는 영구자석(36)이 포함된다.
상기 영구자석(36)은, 상기 아우터 스테이터(31) 및 이너 스테이터(35)와의 상호 전자기력에 의하여 직선 왕복 운동할 수 있다. 그리고, 상기 영구자석(36)은 1개의 극을 가지는 단일 자석으로 구성되거나, 3개의 극을 가지는 다수의 자석이 결합되어 구성될 수 있다.
상기 영구자석(36)은 연결부재(86)에 의하여 상기 피스톤(60)에 결합될 수 있다. 상기 연결부재(86)는 상기 피스톤(60)의 일측 단부로부터 상기 영구자석(36)으로 연장될 수 있다. 상기 영구자석(36)이 직선 이동함에 따라, 상기 피스톤(60)은 상기 영구자석(36)과 함께 축 방향으로 직선 왕복 운동할 수 있다.
상기 아우터 스테이터(31)에는, 코일 권선체(33,34) 및 스테이터 코어(32)가 포함된다.
상기 코일 권선체(33,34)에는, 보빈(33) 및 상기 보빈(33)의 원주 방향으로 권선된 코일(34)이 포함된다. 상기 코일(34의 단면은 다각형 형상을 가질 수 있으며, 일례로 육각형의 형상을 가질 수 있다.
상기 스테이터 코어(32)는 복수 개의 라미네이션(lamination)이 원주 방향으로 적층되어 구성되며, 상기 코일 권선체(33,34)를 둘러싸도록 배치될 수 있다.
상기 모터 어셈블리(30)에 전류가 인가되면, 상기 코일(34)에 전류가 흐르게 되고, 상기 코일(34)에 흐르는 전류에 의해 상기 코일(34) 주변에 자속(flux)이 형성되며, 상기 자속은 상기 아우터 스테이터(31) 및 이너 스테이터(35)를 따라 폐회로를 형성하면서 흐르게 된다.
상기 아우터 스테이터(31)와 이너 스테이터(35)를 따라 흐르는 자속과, 상기 영구자석(36)의 자속이 상호 작용하여, 상기 영구자석(36)을 이동시키는 힘이 발생될 수 있다.
상기 아우터 스테이터(31)의 일측에는 스테이터 커버(80)가 제공된다. 상기 아우터 스테이터(31)의 일측단은 상기 프레임(40)에 의하여 지지되며, 타측단은 상기 스테이터 커버(80)에 의하여 지지될 수 있다.
상기 이너 스테이터(35)는 상기 실린더(50)의 외주에 고정된다. 그리고, 상기 이너 스테이터(35)는 복수 개의 라미네이션이 상기 실린더(50)의 외측에서 원주 방향으로 적층되어 구성된다.
상기 리니어 압축기(10)에는, 상기 피스톤(60)을 지지하는 서포터(82) 및 상기 피스톤(60)으로부터 상기 흡입부(21)를 향하여 연장되는 백 커버(84)가 더 포함된다.
상기 리니어 압축기(10)에는, 상기 피스톤(60)이 공진 운동할 수 있도록 각 고유 진동수가 조절된 복수의 스프링(90,92)이 포함된다.
상기 복수의 스프링(90,92)에는, 상기 서포터(82)와 스테이터 커버(80)의 사이에 지지되는 제 1 스프링(90) 및 상기 서포터(82)와 백 커버(84)의 사이에 지지되는 제 2 스프링(92)이 포함된다.
상기 제 1 스프링(90)은 상기 실린더(50) 또는 피스톤(60)의 양측에 복수 개가 제공될 수 있으며, 상기 제 2 스프링(92)은 상기 실린더(50) 또는 피스톤(60)의 전방으로 복수 개가 제공될 수 있다.
여기서, 상기 "전방"이라 함은 상기 피스톤(60)으로부터 상기 흡입부(21)를 향하는 방향으로서 이해될 수 있다. 즉, 상기 흡입부(21)로부터 상기 토출밸브 어셈블리(70,72,74)를 향하는 방향을 "후방"이라 이해될 수 있다. 이 용어는 이하의 설명에서도 동일하게 사용될 수 있다.
이하에서는, 상기 실린더(50)와 피스톤(60)의 주변 구성에 대하여 좀 더 상세하게 설명한다.
도 2를 참조하면, 상기 프레임(40)은 상기 실린더(50)의 외측으로 이격되어 상기 실린더(50)에 결합된다. 상기 리니어 압축기(10)에는, 상기 실린더(50)의 일측과 프레임(40)을 결합시키는 결합부(45)가 포함된다.
그리고, 상기 리니어 압축기(10)에는, 상기 실린더(50)의 타측과 프레임의 사이 공간을 밀폐하는 실링부(55)가 더 포함된다. 일례로, 상기 결합부(45)는 상기 실린더(50)의 후방측에 제공되고, 상기 실링부(55)는 상기 실린더(50)의 전방측에 제공될 수 있다. 여기서, 상기 실린더(50)의 후방측은 상기 토출 어셈블리(70,72,74)가 배치되는 방향을 의미할 수 있다.
상기 프레임(40)과 실린더(50)의 사이에는, 상기 압축공간(P)에서 압축된 냉매가스 중 적어도 일부의 냉매가 유동하는 가스 유로(48)가 형성된다. 상기 가스 유로(48)는 냉매를 바이패스 하는 유로로서 이해될 수 있다.
그리고, 상기 결합부(45)에는, 개방된 토출 밸브(70)를 통하여 토출된 냉매 가스를 상기 가스 유로(48)로 도입하기 위한 관통 홀(46)이 형성된다.
즉, 상기 개방된 토출 밸브(70)에서 토출된 냉매 가스 중 일부의 냉매는 상기 루프 파이프(78)를 통하여 상기 토출부(25)로 유동하며, 나머지 냉매는 상기 관통 홀(46)을 통하여 상기 가스 유로(48)로 유입된다. 물론, 상기 가스 유로(48)로 유입되는 냉매의 양은 상기 루프 파이프(78)로 배출되는 냉매에 비하여 적을 것이다.
상기 가스 유로(48)를 유동하는 가스 냉매는 상기 실린더(50)와 피스톤(60)의 사이 공간으로 유입되어, 상기 피스톤(60)의 윤활 또는 냉각작용을 수행하게 된다.
상세히, 상기 실린더(50)에는, 상기 가스 유로(48)의 냉매를 상기 실린더(50)의 내부로 유입시키기 위한 가스 홀(52)이 형성된다. 상기 가스 홀(52)은 상기 실린더(50)의 적어도 일부분이 내외측으로 관통되어 형성된다. 상기 가스 홀(52)은 서로 이격되어 전후방으로 다수 개 형성될 수 있다.
본 실시예에 따른 압축기의 구조에 따른 냉매의 유동을 간단하게 설명한다.
상기 흡입부(21)를 통하여 압축기(10)의 내부로 유입된 냉매는 상기 피스톤(60)의 내부공간을 유동하며, 상기 흡입공(61)을 거쳐 상기 압축공간(P)으로 흡입될 수 있다. 상기 압축공간(P)에서 압축된 냉매는 상기 토출 밸브(72)를 거쳐 상기 토출 커버(72)로 토출되며, 상기 루프 파이프(78)를 거쳐 상기 토출부(25)에서 토출될 수 있다.
이 때, 상기 토출 커버(72)의 냉매 중 적어도 일부의 냉매는 상기 결합부(45)의 관통 홀(46)을 통하여 상기 가스 유로(48)로 유입된다. 그리고, 상기 가스 유로(48)의 냉매는 상기 실린더(50)의 내부로 공급되어 상기 실린더(50) 또는 피스톤(60)의 윤활 및 냉각작용을 수행하게 된다.
한편, 윤활 및 냉각작용을 수행한 가스 냉매는 상기 쉘(20) 내부의 공간을 유동하면서 상기 흡입부(21)를 통하여 유입된 냉매와 합지되어 상기 피스톤(60)의 내부로 다시 유입될 수 있다.
이와 같이, 피스톤과 실린더의 윤활 및 냉각을 위하여 오일이 아닌, 압축 가스냉매를 사용함으로써, 피스톤의 운동에 대한 마찰손실을 저감할 수 있다는 효과가 있다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 냉장고의 구성을 보여주는 블럭도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 냉장고(1)에는, 냉동 사이클을 구동하기 위한 다수의 장치가 포함된다.
상세히, 상기 냉장고(1)에는, 냉매를 압축하기 위한 압축기(10)와, 상기 압축기(10)에서 압축된 냉매를 응축시키는 응축기(120)와, 상기 응축기(120)에서 응축된 냉매를 감압하기 위한 다수의 팽창장치(141,143) 및 상기 다수의 팽창장치(141,143)에서 감압된 냉매를 증발하기 위한 다수의 증발기(150,160)가 포함된다.
그리고, 상기 냉장고(1)에는, 상기 압축기(10), 응축기(120), 팽창장치(141,143) 및 증발기(150,160)를 연결하여 냉매의 유동을 가이드 하는 냉매배관(100)이 포함된다.
상기 냉매배관(100)에는, 고압측 냉매배관 및 저압측 냉매배관이 포함된다.
상기 고압측 냉매배관이라 함은, 상기 압축기(10)의 토출측으로부터 응축기(120)의 출구측까지 연장되는 냉매배관으로서 이해될 수 있다. 반대로, 저압측 냉매배관이라 함은, 팽창이후 압축 이전의 냉매배관으로서 팽창장치(141,143)의 출구측으로부터 압축기(10)의 입구측까지 연장되는 냉매배관으로서 이해될 수 있다.
상기 다수의 증발기(150,160)에는, 냉장실 및 냉동실 중 어느 하나의 저장실에 공급될 냉기를 생성하기 위한 제 1 증발기(150) 및 다른 하나의 저장실에 공급될 냉기를 생성하기 위한 제 2 증발기(160)가 포함된다. 상기 제 1,2 증발기(150,160)에서 열교환 된 냉매는 합지되어 상기 압축기(10)로 흡입될 수 있다.
상기 다수의 팽창장치(141,143)에는, 상기 제 1 증발기(150)로 유입될 냉매를 팽창하기 위한 제 1 팽창장치(141) 및 상기 제 2 증발기(160)로 유입될 냉매를 팽창하기 위한 제 2 팽창장치(143)가 포함된다. 상기 제 1,2 팽창장치(141,143)에는, 모세관(capillary tube)가 포함될 수 있다.
상기 제 1 증발기(150)의 입구측에는, 상기 제 1 증발기(150)로의 냉매 유입을 가이드 하는 복수의 냉매유로(101,103)가 구비된다.
상기 복수의 냉매유로(101,103)에는, 상기 제 1 팽창장치(141)가 설치되는 제 1 냉매유로(101) 및 상기 제 2 팽창장치(143)가 설치되는 제 2 냉매유로(103)가 포함된다. 상기 제 1 냉매유로(101)는 상기 제 1 증발기(150)로 냉매의 유입을 가이드 하는 점에서, "제 1 증발유로"라 이름하고, 상기 제 2 냉매유로(103)는 상기 제 2 증발기(160)로 냉매의 유입을 가이드 하는 점에서, "제 2 증발유로"라 이름할 수 있다.
상기 제 1,2 냉매유로(101,103)는 상기 냉매배관(100)에서 분지되는 "분지유로"로서 이해될 수 있다.
상기 냉장고(1)에는, 냉매를 상기 제 1,2 냉매유로(101,103)로 분지하여 유입시키기 위한 유동조절부(130)가 더 포함된다. 상기 유동조절부(130)는 제 1,2 증발기(150,160)가 동시에 또는 교대로 운전되도록, 즉 냉매가 상기 제 1,2 증발기에 동시에 유입되거나 교번하여 유입되도록 냉매의 유동을 조절하는 장치로서 이해될 수 있다.
상기 유동조절부(130)는 냉매가 유입되는 1개의 유입부 및 냉매가 배출되는 2개의 유출부를 가지는 3방변(three-way valve)을 포함한다.
상기 유동조절부(130)의 2개의 유출부에는, 상기 제 1,2 냉매유로(101,103)가 각각 연결된다. 따라서, 상기 유동조절부(130)를 통과하는 냉매는 상기 제 1,2 냉매유로(101,103)로 분지되어 배출될 수 있다. 상기 제 1,2 냉매유로(101,103)에 연결되는 유출부를 차례대로, "제 1 유출부" 및 "제 2 유출부"라 이름한다.
상기 제 1,2 유출부 중 적어도 하나의 유출부가 개방될 수 있다. 상기 제 1,2 유출부가 모두 개방되면, 상기 제 1,2 냉매유로(101,103)를 통하여 냉매가 유동한다. 반면에, 상기 제 1,2 유출부 중 어느 하나의 유출부가 개방되면, 개방된 유출부에 연결되는 냉매유로를 통하여 냉매가 유동한다.
이와 같이, 상기 유동조절부(130)의 제어에 따라, 냉매의 유동경로가 달라질 수 있다. 그리고, 상기 유동조절부(130)의 제어는, 제 1 증발기(150) 또는 제 2 증발기(160)의 운전여부에 기초하여 이루어질 수 있다.
상기 냉장고(1)에는, 열교환기의 일측에 제공되어 공기를 불어주는 송풍팬(125,155,165)이 포함된다. 상기 송풍팬(125,155,165)에는, 상기 응축기(120)의 일측에 제공되는 응축팬(125), 상기 제 1 증발기(150)의 일측에 제공되는 제 1 증발팬(155) 및 상기 제 2 증발기(160)의 일측에 제공되는 제 2 증발팬(165)이 포함된다.
상기 제 1,2 증발팬(155,165)의 회전속도에 따라, 상기 제 1,2 증발기(150,160)의 열교환 능력이 달라질 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 증발기(150)의 운전에 따른 냉기 발생이 많이 필요할 경우에는 상기 제 1 증발팬(155)의 회전속도는 증가하며, 냉기가 충분할 경우에는 상기 제 1 증발팬(155)의 회전속도가 감소될 수 있다.
상기 냉장고(1)에는, 상기 압축기(10)의 구동이 정지되었을 경우, 상기 냉매 배관(100)을 통한 냉매의 유동을 차단하기 위한 복수의 냉매 차단부(210,220)가 더 포함된다. 상기 복수의 냉매 차단부(210,220)는 고압측 냉매배관에 설치될 수 있다.
상기한 바와 같이, 상기 압축기(10)는 오일을 사용하지 않는 가스냉매 윤활방식을 채용한다. 따라서, 상기 냉매배관(100)에는 오일이 유동하지 않게 되고, 상기 유동조절부(130)에도 오일이 유입되지 않는다.
일반적으로, 오일은 밸브부재에 유입되는 경우, 유막을 형성함으로써 실링을 수행하는 기능을 할 수 있다. 그러나, 본 실시예의 경우 상기 유동조절부(130)에 오일이 공급되지 않음으로써, 상기 유동조절부(130)가 닫히더라도 완전히 실링되지 않아, 냉매가 상기 유동조절부(130)를 통하여 누설되는 현상이 발생될 수 있다.
이 경우, 냉매가 냉동 사이클의 고압으로부터 저압 방향으로 유동하여, 냉매의 저압(증발압력)이 상승하게 되고, 이에 따라 압축기의 고압과 저압의 차이가 너무 작아지게 되므로, 추후 압축기의 재기동시 압축기의 운전고압 및 운전저압을 형성하는 데 많은 부하가 필요하게 되므로 압축기의 운전효율이 저하되는 문제점이 발생될 수 있다.
따라서, 본 실시예는, 상기 복수의 냉매 차단부(210,220)를 구비하여, 압축기의 운전정지시 냉매의 흐름을 차단하는 것을 특징으로 한다. 상기 복수의 냉매 차단부(210,220)에는, 밀폐형 밸브 부재, 일례로 볼 밸브(ball valve)가 포함될 수 있다.
상세히, 상기 복수의 냉매 차단부(210,220)에는, 상기 압축기(10)의 토출측에 제공되는 제 1 냉매 차단부(210) 및 상기 응축기(120)의 후단측에 제공되는 제 2 냉매 차단부(220)가 포함된다. 상기 제 1 냉매 차단부(210)를 "압축기 토출측 차단부", 상기 제 2 냉매 차단부(220)를 "응축기 후단측 차단부"라 이름할 수 있다.
상기 제 1 냉매 차단부(210)는 상기 압축기(10)와 응축기(120)의 사이에 설치될 수 있다. 상기 제 1 냉매 차단부(210)는, 상기 압축기(10)의 구동이 정지하였을 때 오프됨으로써, 상기 압축기(10)에서 토출된 고압의 냉매가 응축기(120)로 유입되거나, 고압의 냉매가 상기 압축기(10)의 흡입측으로 역류하는 것을 방지하는 기능을 수행할 수 있다.
상기 제 2 냉매 차단부(220)는 상기 응축기(120)와 유동조절부(130)의 사이에 설치될 수 있다. 상기 제 2 냉매 차단부(220)는, 상기 압축기(10)의 구동이 정지하였을 때 오프됨으로써, 상기 응축기(120)의 출구측 냉매, 즉 고압의 냉매가 상기 유동조절부(130)를 통하여 상기 제 1,2 증발기(150,160)측으로 유동하는 것을 방지할 수 있다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 냉장고의 제어방법을 보여주는 플로우 챠트이다. 도 4를 참조하여, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 냉장고의 제어방법을 설명한다.
압축기(10)가 기동하면, 냉동 사이클이 운전된다. 그리고, 상기 압축기의 구동에 따라 압축된 냉매 중 적어도 일부의 냉매는 상기 가스유로(48)를 통하여 상기 실린더(50)와 피스톤(60)의 사이 공간으로 유입되고, 유입된 냉매는 실린더(50) 또는 피스톤(60)의 윤활 및 냉각기능을 수행하게 된다(S11,S12).
상기 압축기(10)의 구동 정지조건이 만족되는지 여부가 인식된다. 일례로, 냉장고의 저장실의 온도가 설정온도 이하로 유지되어 추가적인 냉각이 필요하지 않는 경우, 상기 압축기(10)의 구동은 정지될 수 있다(S13).
상기 압축기(10)의 구동이 정지되면, 상기 응축기(120)의 출구단으로부터 상기 제 1,2 증발기(150,160)로의 냉매 유동을 차단하기 위하여 상기 유동조절부(130)가 폐쇄된다(S14).
그리고, 상기 제 1 냉매 차단부(210) 및 제 2 냉매 차단부(220)가 폐쇄된다. 상기 제 1 냉매 차단부(210) 및 제 2 냉매 차단부(220)가 폐쇄됨으로써, 냉매가 고압측으로부터 저압측으로 유동되는 것이 방지될 수 있다.
즉, 상기 제 1,2 냉매 차단부(210,220)가 폐쇄되어 냉매의 유동을 차단하므로, 상기 압축기(10)의 출구단으로부터 상기 응축기(120)의 출구단까지 연장된 냉매배관(100)에 존재하는 냉매가 상기 유동조절부(130)를 통하여 상기 제 1,2 증발기(150,160) 및 압축기(10)의 입구단으로 유동하는 것이 방지될 수 있다.
결국, 압축기(10)의 구동이 정지된 상태에서, 고압 냉매 및 저압 냉매가 혼합되어, 고압과 저압의 차이가 급격하게 줄어들거나 고압과 저압이 역전되는 현상을 방지할 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 제 2 실시예 내지 제 4 실시예에 대하여 설명한다. 이들 실시예들은 제 1 실시예와 비교하여 일부 구성에 있어서만 차이가 있으므로 차이점을 위주로 설명하며, 제 1 실시예와 동일한 부분에 대하여는 제 1 실시예의 설명과 도면부호를 원용한다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 냉장고의 구성을 보여주는 블럭도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 냉장고(1)에는, 냉매를 압축하기 위한 복수의 압축기(11,15)가 포함된다.
상세히, 상기 복수의 압축기(11,15)에는, 저압측에 배치되는 제 1 압축기(11) 및 상기 제 1 압축기(11)에서 압축된 냉매를 더 압축하는 제 2 압축기(15)가 포함된다.
상기 제 1 압축기(11)와 제 2 압축기(15)는 직렬로 연결된다. 즉, 상기 제 1 압축기(11)의 출구측 냉매배관은 상기 제 2 압축기(15)의 입구측에 연결된다.
상기 냉장고(1)에는, 상기 제 1,2 압축기(11,15)에서 압축된 냉매를 응축시키는 응축기(120)와, 상기 응축기(120)에서 응축된 냉매를 감압하기 위한 다수의 팽창장치(141,143) 및 상기 다수의 팽창장치(141,143)에서 감압된 냉매를 증발하기 위한 다수의 증발기(150,160)가 포함된다.
그리고, 상기 냉장고(1)에는, 상기 제 1,2 압축기(11,15), 응축기(120), 팽창장치(141,143) 및 증발기(150,160)를 연결하여 냉매의 유동을 가이드 하는 냉매배관(100)이 포함된다.
상기 다수의 증발기(150,160)에는, 냉장실에 공급될 냉기를 생성하기 위한 제 1 증발기(250) 및 냉동실에 공급될 냉기를 생성하기 위한 제 2 증발기(260)가 포함된다. 상기 제 1 증발기(250)는 냉장실의 일측에 제공되고, 상기 제 2 증발기(260)는 냉동실의 일측에 제공될 수 있다.
상기 냉동실에 공급되는 냉기의 온도는 상기 냉장실에 공급되는 냉기의 온도보다 낮을 수 있으며, 이에 따라 상기 제 2 증발기(260)의 냉매 증발압력은 상기 제 1 증발기(250)의 냉매 증발압력보다 낮을 수 있다.
상기 제 2 증발기(260)의 출구측 냉매배관(100)은 상기 제 1 압축기(11)의 입구측으로 연장된다. 따라서, 상기 제 2 증발기(260)를 통과한 냉매는 상기 제 1 압축기(11)로 흡입될 수 있다.
상기 제 1 증발기(250)의 출구측 냉매배관(100)은 상기 제 1 압축기(11)의 출구측 냉매배관에 연결된다. 즉, 상기 제 1 증발기(250)의 출구측 배관은 상기 제1 압축기(11)와 제 2 압축기(15)의 사이 배관에 연결된다. 따라서, 상기 제 1 증발기(120)를 통과한 냉매는 상기 제 1 압축기(11)에서 압축된 냉매와 합지되어, 상기 제 2 압축기(15)로 흡입될 수 있다.
상기 다수의 팽창장치(141,143)에는, 상기 제 2 증발기(260)로 유입될 냉매를 팽창하기 위한 제 1 팽창장치(141) 및 상기 제 1 증발기(250)로 유입될 냉매를 팽창하기 위한 제 2 팽창장치(143)가 포함된다. 상기 제 1,2 팽창장치(141,143)에는, 모세관(capillary)이 포함될 수 있다.
상기 제 2 증발기(260)의 냉매 증발압력이 상기 제 1 증발기(250)의 냉매 증발압력보다 낮게 형성되도록 하기 위하여, 상기 제 1 팽창장치(141)의 모세관 관경이 상기 제 2 팽창장치(143)의 모세관 관경보다 작을 수 있다.
상기 제 1,2 증발기(250,260)의 입구측에는, 냉매 유입을 가이드 하는 복수의 냉매유로(101,103)가 구비된다. 상기 복수의 냉매유로(101,103)에는, 상기 제 1 팽창장치(141)가 설치되는 제 1 냉매유로(101) 및 상기 제 2 팽창장치(143)가 설치되는 제 2 냉매유로(103)가 포함된다.
상기 냉장고(1)에는, 냉매를 상기 제 1,2 냉매유로(101,103)로 분지하여 유입시키기 위한 유동조절부(130)가 더 포함된다. 상기 유동조절부(130)는 제 1,2 증발기(150,160)가 동시에 또는 교대로 운전되도록, 즉 냉매가 상기 제 1,2 증발기에 동시에 유입되거나 교번하여 유입되도록 냉매의 유동을 조절하는 장치로서 이해될 수 있다.
상기 유동조절부(130)는 냉매가 유입되는 1개의 유입부 및 냉매가 배출되는 2개의 유출부를 가지는 3방변(three-way valve)을 포함한다.
상기 냉장고(1)에는, 상기 압축기(11,15)의 구동이 정지하였을 때 냉매배관(100)을 통한 냉매의 유동을 차단하는 다수의 냉매 차단부(211,215,220)가 포함된다.
상기 다수의 냉매 차단부(211,215,220)에는, 각 압축기에서 토출된 냉매의 유동을 방지하기 위하여 폐쇄 가능한 제 1 냉매 차단부(211,215) 및 상기 응축기(120)의 후단측에 설치되는 제 2 냉매 차단부(220)가 포함된다.
상기 제 1 냉매 차단부(211,215)에는, 상기 제 1 압축기(11)와 제 2 압축기(15)의 사이에 설치되는 제 1 압축기 토출측 차단부(211) 및 제 2 압축기 토출측 차단부(215)가 포함된다. 상기 제 1 압축기 토출측 차단부(211)는 상기 제 1 압축기(11)와 제 2 압축기(15)를 연결하는 냉매 배관에 설치될 수 있다. 그리고, 상기 제 2 압축기 토출측 차단부(215)는 상기 제 2 압축기(15)의 토출측 배관에 설치될 수 있다.
상기 압축기(11,15)가 구동 정지하였을 때, 상기 제 1,2 압축기 토출측 차단부(211,215)는 오프되며, 이에 따라 상기 제 1,2 압축기(11,15)에서 토출된 고압 냉매가 저압측으로 유동되는 것이 방지될 수 있다. 즉, 상기 제 1,2 압축기(11,15)의 토출측 냉매가 상기 제 1,2 압축기(11,15)의 흡입측으로 역류하거나 상기 응축기(120)를 거쳐 제 1,2 증발기(250,260)측으로 유동하는 것이 방지될 수 있다.
상기 제 2 냉매 차단부(220)는, 상기 압축기(11,15)가 구동 정지하였을 때, 오프되도록 제어된다. 상기 제 2 냉매 차단부(220)가 폐쇄됨으로써, 상기 응축기(120)의 전후단측에 존재하는 냉매가 상기 유동조절부(130)로 유동하는 것이 제한된다. 결국, 냉매가 고압측으로부터 제 1,2 증발기(250,260)측으로 유동하는 것이 차단될 수 있다.
도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 냉장고의 구성을 보여주는 블럭도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 냉장고(1)에는, 제 1 실시예에서 설명한 압축기(10), 응축기(120), 유동조절부(130), 제 1,2 팽창장치(141,143) 및 제 1,2 증발기(150,160)가 포함된다.
그리고, 상기 압축기(10)의 토출측에 제 1 냉매 차단부(210)가 제공되고, 상기 응축기(120)의 후단측에 제 2 냉매 차단부(220)가 제공된다.
본 실시예에서는, 상기 압축기(10)의 입구측에 냉매 유동을 차단하기 위한 제 3 냉매 차단부(230)가 더 제공되는 것을 특징으로 한다. 상기 제 3 냉매 차단부(230)에는, 밀폐형 밸브 부재, 일례로 볼 밸브(ball valve)가 포함될 수 있다.
상기 제 3 냉매 차단부(230)는, 상기 압축기(10)의 구동이 정지하였을 때 폐쇄되어, 상기 압축기(10)에서 압축된 고압의 냉매가 상기 압축기(10)의 흡입측으로 역류하여 저압의 냉매와 혼합되는 것을 방지한다.
상기 제 3 냉매 차단부(230)가 제공되는 것에 의하여, 냉매의 증발압력이 상승하여 압축기의 흡입/토출 압력의 차이가 급격하게 감소하는 현상을 방지할 수 있다.
도 7은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 냉장고의 구성을 보여주는 블럭도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 냉장고(1)에는, 제 2 실시예에서 설명한 제 1,2 압축기(11,15), 응축기(120), 유동조절부(130), 제 1,2 팽창장치(141,143) 및 제 1,2 증발기(250,260)가 포함된다.
그리고, 상기 제 1 압축기(11)의 토출측에 및 제 2 압축기(15)의 토출측에 제 1 냉매 차단부(211,215)가 제공되고, 상기 응축기(120)의 후단측에 제 2 냉매 차단부(220)가 제공된다.
본 실시예에서는, 상기 제 1 압축기(11)의 입구측에 냉매 유동을 차단하기 위한 제 3 냉매 차단부(230)가 더 제공되는 것을 특징으로 한다.
상기 제 3 냉매 차단부(230)는, 상기 제 1,2 압축기(11,15)의 구동이 정지하였을 때 폐쇄되어, 상기 제 1 압축기(11)에서 압축된 고압의 냉매가 상기 제 1 압축기(11)의 흡입측으로 역류하여 저압의 냉매와 혼합되는 것을 방지한다.
상기 제 3 냉매 차단부(230)가 제공되는 것에 의하여, 냉매의 증발압력이 상승하여 압축기의 흡입/토출 압력의 차이가 급격하게 감소하는 현상을 방지할 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 냉매누설 방지부의 효과를 보여주는, 압축기의 온/오프에 따른 냉매의 압력-온도 선도이다.
도 8에는, 압축기의 ON/OFF 제어의 변화가 가로축에 표시되고, 세로측에 냉매의 온도가 표시된다.
압축기가 ON 되어 냉동 사이클이 안정화 되었을 때, 고압측의 냉매 온도는 약 TH로 형성되고, 저압측의 냉매 온도는 약 TL로 형성될 수 있다. 여기서, 고압측의 냉매 온도는 압축기의 토출측 온도를 의미하며, 저압측의 냉매 온도는 압축기의 흡입측 온도를 의미한다.
한편, 압축기가 OFF 되었을 때, 냉매 사이클의 운전이 정지되면서 압축기의 고압측 냉매온도와 저압측 냉매온도는 서로 비슷해지는 방향으로 변하기 시작한다. 즉, 상기 고압측 냉매온도는 저하되고, 저압측 냉매온도는 상승하게 된다.
이 때, 상기 냉매 차단부를 설치하지 않은 경우에는, 냉동 사이클의 고압측과 저압측의 냉매 분리가 일어나지 않게 되고, 이에 따라 고압측 냉매온도와 저압측 냉매온도의 차이가 급격하게 작아지는 현상이 나타난다.
즉, 상기 유동조절부(130)를 통한 냉매누설, 또는 상기 압축기를 통한 냉매이 역류등이 발생되면서 냉매의 증발온도가 상승하고 고압측 냉매온도는 급격하게 감소된다.
반면에, 상기 제 2 냉매 차단부(220)가 응축기(120)의 후단측에 설치된 경우에는, 고압측 냉매가 저압측으로 흘러들어가는 현상이 방지되므로, 고압측 냉매의 온도는 완만하게 감소하고 저압측 냉매의 온도는 완만하게 증가하게 된다
그리고, 상기 제 1,2 냉매 차단부(210,220)가 압축기의 토출측 및 응축기의 후단에 각각 설치된 경우, 고압측 냉매가 저압측으로 흘러들어가는 현상이 방지되므로, 고압측 냉매의 온도는 완만하게 감소하고 저압측 냉매의 온도는 완만하게 증가하게 된다. 특히, 상기 제 2 냉매 차단부(220)만 제공되는 경우에 비하여, 온도의 변화는 더 완만하게 이루어질 수 있다.
이와 같이, 압축기의 구동이 정지하였을 때, 냉매의 유동을 차단하여 고압측 냉매와 저압측 냉매가 혼합되는 것을 방지함으로써, 압축기의 재기동시 압축기의 부하를 줄이고 운전효율을 개선할 수 있다는 효과가 있다.
1 : 냉장고 10 : 압축기 101 : 제 1 냉매유로 103 : 제 2 냉매유로
120 : 응축기 130 : 유동조절부
141 : 제 1 팽창장치 143 : 제 2 팽창장치
150 : 제 1 증발기 160 : 제 2 증발기
210 : 제 1 냉매 차단부 220 : 제 2 냉매 차단부
230 : 제 3 냉매 차단부

Claims (14)

  1. 피스톤 및 실린더를 포함하며, 냉매를 바이패스 하여 상기 피스톤 또는 실린더를 윤활하는 압축기;
    상기 압축기에서 압축된 냉매를 응축시키는 응축기;
    상기 응축기에서 응축된 냉매를 감압하기 위한 팽창장치;
    상기 팽창장치에서 감압된 냉매를 증발하기 위한 복수의 증발기;
    상기 팽창장치의 입구측에 제공되며, 상기 복수의 증발기 중 적어도 하나의 증발기로 냉매의 유입을 가이드 하는 유동조절부;
    상기 압축기의 출구측으로부터 상기 응축기의 출구측까지 연장되는 고압측 냉매배관;
    상기 팽창장치의 출구측으로부터 상기 압축기의 흡입측까지 연장되는 저압측 냉매배관; 및
    상기 고압측 냉매배관에 구비되며, 상기 압축기의 구동이 정지하였을 때 냉매가 상기 고압측 냉매배관으로부터 상기 저압측 냉매배관으로 유동하는 것을 차단하는 냉매 차단부가 포함되는 냉장고.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 냉매 차단부에는,
    상기 압축기와 응축기의 사이에 설치되며, 상기 압축기의 구동이 정지되면 오프 제어되는 제 1 냉매 차단부가 포함되는 냉장고.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 압축기에는 제 1 압축기; 및
    상기 제 1 압축기에서 압축된 냉매를 추가 압축하는 제 2 압축기가 포함되는 냉장고.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 냉매 차단부에는,
    상기 제 1 압축기와 제 2 압축기의 사이에 설치되는 제 1 압축기 토출측 차단부; 및
    상기 제 2 압축기의 토출측 배관에 설치되는 제 2 압축기 토출측 차단부가 포함되는 냉장고.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 복수의 증발기에는, 제 1 증발기 및 제 2 증발기가 포함되고,
    상기 제 1 증발기는 상기 제 1 압축기와 제 2 압축기의 사이 배관에 연결되고, 상기 제 2 증발기는 상기 제 1 압축기의 흡입측 배관에 연결되는 냉장고.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 냉매 차단부에는,
    상기 응축기와 유동절부의 사이에 설치되며, 상기 압축기의 구동이 정지되면 오프 제어되는 제 2 냉매 차단부가 포함되는 냉장고.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 냉매 차단부에는,
    상기 압축기의 흡입측 배관에 설치되는 제 3 냉매 차단부가 포함되는 냉장고.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 냉매 차단부에는, 밀폐형 밸브부재가 포함되는 냉장고.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 유동조절부로부터 제 1 증발기로 연장되며, 제 1 팽창장치가 설치되는 제 1 냉매유로; 및
    상기 유동조절부로부터 제 2 증발기로 연장되며, 제 2 팽창장치가 설치되는 제 2 냉매유로가 포함되는 냉장고.
  10. 냉매를 압축하며, 압축된 냉매를 실린더의 내부로 유입하는 가스유로가 포함되는 리니어 압축기;
    상기 리니어 압축기의 출구측에 설치되며, 냉매의 유동을 차단하기 위하여 폐쇄될 수 있는 제 1 밸브부재;
    상기 압축기에서 압축된 냉매를 응축시키는 응축기;
    상기 응축기의 출구측에 배치되며, 냉매의 유동을 차단하기 위하여 폐쇄될 수 있는 제 2 밸브부재;
    상기 제 2 밸브부재의 출구측에 배치되어, 냉매의 유동방향을 변경하는 유동조절부;
    상기 유동조절부로부터 연장되는 복수의 냉매유로; 및
    상기 복수의 냉매유로에 연결되는 복수의 증발기가 포함되는 냉장고.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 리니어 압축기의 흡입측에 설치되며, 냉매의 유동을 차단하기 위하여 폐쇄될 수 있는 제 3 밸브부재가 더 포함되는 냉장고.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 압축기에는, 제 1 압축기 및 제 2 압축기가 포함되며,
    상기 제 1 밸브부재에는,
    상기 제 1 압축기의 토출측에 제공되는 제 1 압축기 토출측 밸브부재; 및
    상기 제 2 압축기의 토출측에 제공되는 제 2 압축기 토출측 밸브부재가 포함되는 냉장고.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 압축기 토출측 밸브부재는 상기 제 1 압축기와 제 2 압축기의 사이에 설치되는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 내지 제 3 밸브부재 중 적어도 하나는 볼 밸브인 것을 특징으로 하는 냉장고.




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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021172866A1 (en) * 2020-02-25 2021-09-02 Lg Electronics Inc. Heat pump and operation method thereof

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020060854A (ko) * 2001-01-12 2002-07-19 삼성전자 주식회사 리니어 압축기를 갖춘 냉동사이클 및 이의 제어방법
KR100550527B1 (ko) * 2003-01-24 2006-02-10 엘지전자 주식회사 공기조화기 및 그것의 운전 제어 방법
KR20080058816A (ko) * 2006-12-22 2008-06-26 엘지전자 주식회사 냉동사이클
KR20120011652A (ko) * 2010-07-29 2012-02-08 엘지전자 주식회사 냉장고 진단방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020060854A (ko) * 2001-01-12 2002-07-19 삼성전자 주식회사 리니어 압축기를 갖춘 냉동사이클 및 이의 제어방법
KR100550527B1 (ko) * 2003-01-24 2006-02-10 엘지전자 주식회사 공기조화기 및 그것의 운전 제어 방법
KR20080058816A (ko) * 2006-12-22 2008-06-26 엘지전자 주식회사 냉동사이클
KR20120011652A (ko) * 2010-07-29 2012-02-08 엘지전자 주식회사 냉장고 진단방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021172866A1 (en) * 2020-02-25 2021-09-02 Lg Electronics Inc. Heat pump and operation method thereof

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