KR20150068710A - Cooling Apparatus - Google Patents

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KR20150068710A
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이병무
정희문
길성호
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삼성전자주식회사
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Abstract

A cooling cycle comprises a first refrigerant circuit, a second refrigerant circuit, and a third refrigerant circuit. Also, the cooling cycle converts refrigerant circulation between the refrigerant circuits by differentiating a cooling mode, thereby controlling a plurality of evaporators effectively and improving COP (coefficient of performance) by including composition of an ejector.

Description

냉각장치{Cooling Apparatus}Cooling Apparatus

본 발명은 냉각장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 COP(Coefficient of performance, 성적계수)를 향상시킨 냉각장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cooling apparatus, and more particularly, to a cooling apparatus having improved COP (coefficient of performance).

두 개 이상의 냉각실을 구비한 냉각 장치에서, 각 냉각실은 중간 격벽에 의해 구획되고 도어에 의해 개폐된다. 또, 냉기를 생성하기 위한 증발기와 생성된 냉기를 냉각실 내부로 불어넣기 위한 팬이 각 냉각실마다 마련된다. 모든 냉각실은 각각의 증발기와 팬의 작용에 의해 독립적으로 냉각되기 때문에, 이와 같은 냉각 방식을 독립 냉각 방식이라 한다. 독립 냉각 방식이 적용되는 대표적인 냉각 장치로는 냉동실과 냉장실을 구비한 냉장고를 들 수 있다. 냉장고의 냉동실은 주로 냉동식품을 보관하기 위한 것인데, 일반적으로 알려진 냉동실의 적정 온도는 약 -18?정도이다. 이와 달리 냉장실은 냉동이 요구되지 않는 일반적인 음식물을 0? 이상의 상온에서 보관하기 위한 것으로서 약 3? 정도가 적절한 것으로 알려져 있다.In a cooling apparatus having two or more cooling chambers, each cooling chamber is partitioned by an intermediate partition and is opened and closed by a door. In addition, an evaporator for generating cold air and a fan for blowing the generated cool air into the cooling chamber are provided for each cooling chamber. Since all the cooling chambers are independently cooled by the action of the respective evaporators and the fans, this cooling method is called the independent cooling method. As a representative cooling apparatus to which the independent cooling system is applied, there is a refrigerator having a freezing chamber and a refrigerating chamber. The freezer compartment of a refrigerator is mainly used for storing frozen food. The temperature of a known freezer is about -18 ° C. On the other hand, the refrigerator has 0? For storage at above room temperature, about 3? Is known to be appropriate.

이처럼 냉장실과 냉동실 적정 온도가 서로 다름에도 불구하고, 종래의 냉장고에서는 제 1 증발기 및 제 2 증발기의 증발 온도가 모두 동일하다. 이 때문에 냉동실 팬은 연속적으로 운전하고, 냉장실 팬은 간헐적으로 운전하여 필요시마다 냉장실에 냉기를 불어넣음으로써 냉장실의 내부 온도가 필요 이상으로 낮아지지 않도록 한다.As described above, in the conventional refrigerator, the evaporation temperatures of the first evaporator and the second evaporator are the same regardless of the difference between the proper temperatures of the freezing compartment and the freezing compartment. Therefore, the freezer compartment fan is operated continuously, and the refrigerator compartment fan is intermittently operated to blow cool air into the refrigerator compartment whenever necessary so that the internal temperature of the refrigerator compartment is not lowered more than necessary.

냉장실의 단독 냉각만이 요구되는 상황에서도 제 2 증발기에서 요구되는 증발 온도를 고려하여 냉매를 압축해야 하기 때문에 압축기의 부하가 불필요하게 커진다.The load of the compressor becomes unnecessarily large because the refrigerant must be compressed in consideration of the evaporation temperature required in the second evaporator even in a situation where only the single cooling of the refrigerating chamber is required.

본 발명의 일 측면은 COP(Coefficient of performance, 성적계수)가 향상된 냉각장치를 제공한다.One aspect of the present invention provides a cooling device with improved COP (coefficient of performance).

본 발명의 사상에 따른 냉각장치는 압축기에서 토출되는 냉매가 응축기, 이젝터, 기액분리기를 거쳐 상기 압축기의 흡입측으로 유동하도록 구성되는 제 1 냉매회로; 상기 이젝터, 상기 기액분리기, 제 1 팽창장치, 제 1 증발기, 제 2 증발기를 거쳐 상기 이젝터의 흡입구로 흡입되어 순환하도록 구성되는 제 2 냉매회로; 상기 기액분리기를 통과한 냉매가 제 2 팽창장치와 상기 제 2 증발기를 거쳐 상기 이젝터의 흡입구로 흡입되어 유동하여 상기 제 1 팽창장치, 상기 제 1 증발기를 바이패스하도록 구성되는 제 3 냉매회로; 상기 이젝터는 상기 제 1 냉매회로상에서 상기 응축기로부터 토출되는 냉매와, 상기 제 2 냉매회로 또는 상기 제 3 냉매회로 중 어느 하나의 냉매회로상에서 상기 제 2 증발기로부터 토출되는 냉매를 혼합하여 상기 기액분리기로 토출하는 것을 특징으로 한다.A cooling device according to an embodiment of the present invention includes: a first refrigerant circuit configured to allow a refrigerant discharged from a compressor to flow to a suction side of the compressor through a condenser, an ejector, and a gas-liquid separator; A second refrigerant circuit configured to be sucked and circulated through an inlet of the ejector through the ejector, the gas-liquid separator, the first expansion device, the first evaporator, and the second evaporator; A third refrigerant circuit configured to bypass the first expansion device and the first evaporator while the refrigerant having passed through the gas-liquid separator flows into the suction port of the ejector through the second expansion device and the second evaporator and flows through the third refrigerant circuit; The ejector mixes the refrigerant discharged from the condenser on the first refrigerant circuit with the refrigerant discharged from the second evaporator on the refrigerant circuit of either the second refrigerant circuit or the third refrigerant circuit, And discharging the toner.

상기 기액분리기의 토출측의 한편에 설치되어, 상기 기액분리기를 통과한 액체냉매가 상기 제 2 및 제 3 냉매회로 중 적어도 하나의 냉매회로를 통해 유동하도록 마련되는 유로전환장치;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.And a flow path switching device provided at one side of the discharge side of the gas-liquid separator and adapted to allow liquid refrigerant passing through the gas-liquid separator to flow through at least one refrigerant circuit of the second and third refrigerant circuits can do.

상기 유로전환장치를 선택적으로 개폐시켜 냉매의 유로를 제어하는 제어부로서, 냉각장치가 파워온되어 전력공급이 개시되면 상기 제 2 냉매회로를 통해 냉매가 유동하도록 하고, 상기 제 2 냉매회로를 통한 냉각이 완료되면 상기 제 3 냉매회로를 통해 냉매가 유동하도록 상기 유로전환장치를 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.And a control unit for controlling the flow path of the refrigerant by selectively opening and closing the flow path switching device so as to allow the refrigerant to flow through the second refrigerant circuit when the cooling device is powered on and power supply is started, And a control unit for controlling the flow path switching device so that the refrigerant flows through the third refrigerant circuit.

상기 제 2 냉매회로에서, 상기 제 1 증발기를 거친 냉매는 상기 제 2 증발기를 거치도록 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.In the second refrigerant circuit, the refrigerant passing through the first evaporator may be configured to pass through the second evaporator.

상기 이젝터는, 상기 응축기로부터 토출되는 냉매와, 상기 제 2 증발기로부터 토출되는 냉매의 압력을 승압시켜 상기 기액분리기로 토출하는 것을 특징으로 할 수 있다.The ejector elevates the pressure of the refrigerant discharged from the condenser and the refrigerant discharged from the second evaporator and discharges it to the gas-liquid separator.

상기 기액분리기는, 상기 이젝터로부터 토출되는 냉매를 기상 냉매와 액상 냉매로 분리하고, 상기 기상 냉매를 상기 제 1 냉매회로로 토출하고, 상기 액상 냉매를 상기 제 2 냉매회로 또는 제 3 냉매회로로 토출하는 것을 특징으로 할 수 있다.The gas-liquid separator separates the refrigerant discharged from the ejector into a gaseous refrigerant and a liquid-phase refrigerant, discharges the gaseous refrigerant to the first refrigerant circuit, discharges the liquid-phase refrigerant to the second refrigerant circuit or the third refrigerant circuit .

상기 이젝터는, 상기 응축기로부터 토출되는 냉매를 감압팽창하도록 마련되는 노즐부; 상기 제 2 증발기로부터 토출되는 냉매를 흡입하는 흡입부; 상기 노즐부로 유입되는 냉매와, 상기 흡입부로 유입되는 냉매가 혼합되는 믹싱부; 상기 믹싱부에서 혼합된 냉매를 승압하도록 마련되는 디퓨져부;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.Wherein the ejector includes: a nozzle unit provided to expand and expand the refrigerant discharged from the condenser; A suction unit for sucking the refrigerant discharged from the second evaporator; A mixing unit for mixing a refrigerant flowing into the nozzle unit and a refrigerant flowing into the suction unit; And a diffuser portion configured to increase the refrigerant mixed in the mixing portion.

상기 압축기는, 회전을 제어하여 냉매유량을 제어하는 인버터 압축기;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.And the compressor includes an inverter compressor for controlling the rotation to control the refrigerant flow rate.

상기 팽창장치는, 모세관, 전자팽창밸브와 캐필러리튜브 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.The expansion device may include at least one of a capillary tube, an electronic expansion valve, and a capillary tube.

상기 이젝터로 유입되는 냉매의 건도를 상승시키도록 상기 응축기의 토출부에 마련되는 제 3 팽창장치;를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.And a third expansion device provided in the discharge part of the condenser to raise the dryness of the refrigerant flowing into the ejector.

상기 제 3 팽창장치와 상기 압축기 흡입부 사이에서 열교환하는 SLHX열교환기(Suction Line Heat Exchange);를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.And an SLHX heat exchanger (Suction Line Heat Exchange) that exchanges heat between the third expansion device and the compressor suction unit.

상기 제 1 냉매회로는, 상기 응축기의 토출부와 상기 압축기의 흡입부사이에 열교환을 할 수 있도록 구성되는 열교환기;를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.The first refrigerant circuit may further include a heat exchanger configured to exchange heat between the discharge portion of the condenser and the suction portion of the compressor.

상기 제 2 냉매회로는, 상기 제 1 증발기의 토출부에 마련되어, 상기 제 2 증발기로 흐르는 냉매의 압력을 감압시키도록 구성되는 중간 팽창장치;를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.The second refrigerant circuit may further include an intermediate expansion device provided in the discharge part of the first evaporator and configured to reduce the pressure of the refrigerant flowing to the second evaporator.

상기 중간 팽창장치는, 그 내경이 상기 압축기의 흡입측 냉매관의 내경보다 작은 것을 특징으로 할 수 있다.The intermediate expansion device may be characterized in that its inner diameter is smaller than the inner diameter of the suction side refrigerant pipe of the compressor.

본 발명의 사상에 따른 냉각장치는 냉매를 기액 분리하는 기액분리기와, 상기 기액분리기로부터 분리되는 기상냉매가 유입되어 냉매를 압축하는 압축기와, 상기 압축기로부터 압축된 냉매를 응축하도록 마련되는 응축기를 갖는 주냉매회로; 제 1 팽창장치, 제 1 증발기, 제 2 증발기를 거치도록 형성되는 전체냉각모드냉매회로; 제 2 팽창장치, 상기 제 2 증발기를 거치며, 상기 제 1 팽창장치와 상기 제 1 증발기를 바이패스하도록 구성되는 냉동모드냉매회로; 상기 기액분리기로부터 분리되는 액상냉매가 유입되어, 상기 전체모드냉매회로와 상기 냉동모드냉매회로 중 적어도 하나의 냉매회로를 통해 유동하도록 냉매의 유로를 전환하도록 구성되는 유로전환장치; 상기 주냉매회로에서 상기 응축기로부터 토출되는 냉매와, 상기 전체모드냉매회로와 상기 냉동모드냉매회로 중 적어도 하나의 냉매회로에서 상기 제 2 증발기를 거친 냉매를 혼합하여 상기 기액분리기로 유입시키도록 마련되는 이젝터;를 포함하는 것을 특징으로 한다.A cooling device according to an embodiment of the present invention includes a gas-liquid separator for gas-liquid separating a refrigerant, a compressor for compressing the refrigerant into which the gaseous refrigerant separated from the gas-liquid separator flows, and a condenser for condensing the refrigerant compressed from the compressor Main refrigerant circuit; An overall cooling mode refrigerant circuit formed to pass through the first expansion device, the first evaporator, and the second evaporator; A freezing mode refrigerant circuit configured to bypass the first expansion device and the first evaporator through the second expansion device and the second evaporator; A flow path switching device configured to flow the liquid refrigerant separated from the gas-liquid separator to switch the flow path of the refrigerant to flow through the refrigerant circuit of at least one of the full mode refrigerant circuit and the freezing mode refrigerant circuit; The refrigerant circuit according to any one of the preceding claims, wherein refrigerant discharged from the condenser in the main refrigerant circuit and refrigerant circulated through the second evaporator in at least one refrigerant circuit of the refrigerant circuit and the freezing mode refrigerant circuit are mixed to be introduced into the gas- And an ejector.

상기 이젝터는, 상기 응축기로부터 토출되는 냉매와, 상기 제 2 증발기로부터 토출되는 냉매의 압력을 승압시켜 상기 기액분리기로 토출하는 것을 특징으로 할 수 있다.The ejector elevates the pressure of the refrigerant discharged from the condenser and the refrigerant discharged from the second evaporator and discharges it to the gas-liquid separator.

본 발명의 사상에 따른 냉각장치의 제어방법은 압축기에서 토출되는 냉매가 응축기와, 이젝터, 기액분리기를 거쳐 상기 압축기의 흡입측으로 유동하도록 이루어지는 제 1 냉매회로; 상기 이젝터, 상기 기액분리기, 제 1 팽창장치, 제 1 냉각실을 냉각하는 제 1 증발기, 제 2 냉각실을 냉각하는 제 2 증발기를 거쳐 상기 이젝터의 흡입구로 흡입되어 순환하는 제 2 냉매회로; 상기 기액분리기를 통과한 냉매가 제 2 팽창장치와 상기 제 2 증발기를 거쳐 상기 이젝터의 흡입구로 흡입되어 유동하여 상기 제 1 팽창장치, 상기 제 1 증발기를 바이패스 하도록 이루어지는 제 3 냉매회로; 상기 기액분리기의 토출측의 한편에 설치되고, 상기 기액분리기를 통과한 액냉매가 상기 제 2 및 제 3 냉매 회로 가운데 적어도 하나의 냉매회로를 통해 유동하도록 냉매의 유로를 전환하는 유로전환장치;를 포함하고, 상기 제 1 냉매회로와 제 2 냉매회로를 통해 냉매가 유동하도록 상기 유로 전환 장치를 제어하여 냉매가 상기 제 1 및 제 2 냉각실을 모두 냉각하고, 상기 제 1 냉각실이 목표온도에 도달하면, 상기 제 1 냉매회로와 제 3 냉매회로를 통해 냉매가 유동하도록 상기 유로전환장치를 제어하여 상기 제 2 냉각실을 단독으로 냉각하는 것을 특징으로 한다.A control method of a cooling apparatus according to an embodiment of the present invention includes a first refrigerant circuit in which refrigerant discharged from a compressor flows through a condenser, an ejector, and a gas-liquid separator to a suction side of the compressor; A second refrigerant circuit that is sucked into the suction port of the ejector through a second evaporator for cooling the second cooling chamber and circulates through the ejector, the gas-liquid separator, the first expansion device, a first evaporator for cooling the first cooling chamber, and a second evaporator for cooling the second cooling chamber; A third refrigerant circuit for allowing the refrigerant having passed through the gas-liquid separator to be sucked into the suction port of the ejector through the second expansion device and the second evaporator and to flow to bypass the first expansion device and the first evaporator; And a flow path switching device provided on one side of the discharge side of the gas-liquid separator for switching the flow path of the refrigerant such that liquid refrigerant passing through the gas-liquid separator flows through at least one refrigerant circuit among the second and third refrigerant circuits And controls the flow path switching device so that the refrigerant flows through the first refrigerant circuit and the second refrigerant circuit so that the refrigerant cools all of the first and second cooling chambers and the first cooling chamber reaches the target temperature , The control unit controls the flow path switching device so that the refrigerant flows through the first refrigerant circuit and the third refrigerant circuit to cool the second cooling chamber alone.

상기 제 1 냉매회로와 제 2 냉매회로를 통한 운전을 전체냉각모드라 하고, 상기 제 1 냉매회로와 제 3 냉매회로를 통한 운전을 냉동모드라 할 때, 상기 압축기의 회전수를 제어하여, 상기 전체냉각모드와 상기 냉동모드에서의 냉매유량을 조절하는 것을 특징으로 할 수 있다.Wherein the operation through the first refrigerant circuit and the second refrigerant circuit is referred to as a full cooling mode and the operation through the first refrigerant circuit and the third refrigerant circuit is referred to as a freezing mode, And the controller controls the entire cooling mode and the refrigerant flow rate in the freezing mode.

상기 압축기의 운전이 정지되면 상기 유로전환장치를 제어하여 상기 제 3 냉매회로를 폐쇄하고 상기 제 2 냉매회로를 개방함으로써, 상기 압축기에서 이미 토출된 압축냉매를 상기 제 2 냉매회로로 공급하여 상기 제 1 증발기를 제상하는 것을 특징으로 할 수 있다.When the operation of the compressor is stopped, the third refrigerant circuit is closed by controlling the flow path switching device, and the second refrigerant circuit is opened to supply the compressed refrigerant already discharged from the compressor to the second refrigerant circuit, 1 evaporator is defrosted.

본 발명의 냉각장치는 증발기에 액냉매를 충분히 흐를 수 있도록 하여 냉동능력을 향상시키고, 압축기의 흡입냉매의 압력을 승압시켜 압축일량을 줄일 수 있게 된다. The cooling device of the present invention can sufficiently flow the liquid refrigerant in the evaporator to improve the refrigerating ability and increase the pressure of the suction refrigerant of the compressor to reduce the amount of compression.

또한 모드에 따라 냉매의 흐름을 달리함으로서, 냉방, 냉동효율을 향상시킬 수 있다. Further, by changing the flow of the refrigerant according to the mode, the cooling and refrigeration efficiency can be improved.

또한 냉각장치의 구조를 개선하여 COP(Coefficient of performance, 성적계수)를 향상시킬 수 있다.In addition, the structure of the cooling device can be improved to improve the COP (coefficient of performance).

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 냉각장치를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 냉각장치 중 이젝터에서의 냉매흐름을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 냉각장치에 대한 몰리에르선도.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 냉각장치의 모드별 각 구성의 동작에 관한 도면.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 냉각장치의 제어도.
도 6a는 멀티사이클형 냉각장치를 도시한 도면, 도 6b는 멀티사이클형 냉각장치와 본 발명의 제 1 실시예에 따른 냉각장치를 비교한 표.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 냉각장치를 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 냉각장치에 대한 몰리에르선도.
도 9는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 냉각장치를 도시한 도면.
도 10은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 냉각장치에 대한 몰리에르선도.
도 11은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 냉각장치가 적용된 냉장고를 개략적으로 도시한 도면.
도 12는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 냉각장치를 도시한 도면.
1 shows a cooling device according to a first embodiment of the present invention.
2 is a view showing a flow of refrigerant in an ejector of a cooling device according to a first embodiment of the present invention.
3 is a Mollier chart for a cooling device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram illustrating the operation of each configuration of each mode of the cooling device according to the first embodiment of the present invention. FIG.
5 is a control diagram of a cooling apparatus according to the first embodiment of the present invention;
FIG. 6A is a view showing a multicycle type cooling device, and FIG. 6B is a table comparing a multicycle type cooling device and a cooling device according to the first embodiment of the present invention.
7 shows a cooling device according to a second embodiment of the present invention.
8 is a Mollier chart for a cooling device according to a second embodiment of the present invention.
9 shows a cooling device according to a third embodiment of the present invention.
10 is a Mollier chart for a cooling apparatus according to a third embodiment of the present invention.
11 is a view schematically showing a refrigerator to which a cooling device according to a fourth embodiment of the present invention is applied.
12 shows a cooling device according to a fourth embodiment of the present invention.

이하에서는 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 냉각장치를 도시한 도면이다. 도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 냉각장치 중 이젝터에서의 냉매흐름을 도시한 도면이다.1 is a view showing a cooling apparatus according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a view showing the flow of refrigerant in the ejector of the cooling device according to the first embodiment of the present invention. FIG.

도 1에 나타낸 바와 같이, 압축기(110)와 응축기(120), 제 1 증발기(154), 제 2 증발기(164), 이젝터(130)가 냉매관을 통해 연결됨으로써 폐루프 냉매 회로가 마련된다.1, a closed loop refrigerant circuit is provided by connecting a compressor 110, a condenser 120, a first evaporator 154, a second evaporator 164, and an ejector 130 through a refrigerant pipe.

자세하게는 냉각장치는 제 1 냉매회로, 제 2 냉매회로와 제 3 냉매회로를 포함한다.In detail, the cooling device includes a first refrigerant circuit, a second refrigerant circuit, and a third refrigerant circuit.

제 1 냉매회로는 압축기(110)에서 토출되는 냉매가 응축기(120), 이젝터(130), 기액분리기(140)를 거쳐, 압축기(110)의 흡입측으로 유동하도록 구성되고, 제 2 냉매회로는 이젝터(130), 기액분리기(140), 제 1 팽창장치(152), 제 1 증발기(154), 제 2 증발기(164)를 거쳐 이젝터(130)의 흡입부(132)로 흡입되어 순환하도록 구성되며, 제 3 냉매회로는 기액분리기(140)를 통과한 냉매가 제 2 팽창장치(162)와 제 2 증발기(164)를 거쳐 이젝터(130)의 흡입부(132)로 흡입되어 유동하여 제 1 팽창장치(152), 제 1 증발기(154)를 바이패스 하도록 구성된다.The first refrigerant circuit is configured such that the refrigerant discharged from the compressor 110 flows through the condenser 120, the ejector 130 and the gas-liquid separator 140 to the suction side of the compressor 110, Is sucked into the suction portion 132 of the ejector 130 through the first evaporator 130, the gas-liquid separator 140, the first expansion device 152, the first evaporator 154 and the second evaporator 164, The refrigerant having passed through the gas-liquid separator 140 is sucked into the suction portion 132 of the ejector 130 via the second expansion device 162 and the second evaporator 164 and flows through the third refrigerant circuit, Device 152, and first evaporator 154. The first evaporator 154,

제 1 냉매회로는 주냉매회로, 제 2 냉매회로는 전체냉각모드회로, 제 3 냉매회로는 냉동모드냉매회로로 각각 명명할 수도 있다.The first refrigerant circuit may be named as the main refrigerant circuit, the second refrigerant circuit as the entire cooling mode circuit, and the third refrigerant circuit as the refrigerant mode refrigerant circuit.

제 1 증발기(154)와 제 2 증발기(164)의 용도는 한정되지 않으나, 본 발명의 실시예에서는 제 1 증발기(154)는 냉장고의 냉장실(150)에 사용되고, 제 2 증발기(164)는 냉장고의 냉동실(160)에 사용될 수 있다. 즉, 제 1 증발기(154)는 냉장실 증발기로, 제 2 증발기(164)는 냉동실 증발기로 명명할 수 있다.The use of the first evaporator 154 and the second evaporator 164 is not limited. However, in the embodiment of the present invention, the first evaporator 154 is used in the refrigerating chamber 150 of the refrigerator and the second evaporator 164 is used in the refrigerator 150, The freezing chamber 160 can be used. That is, the first evaporator 154 may be referred to as a refrigerator compartment evaporator, and the second evaporator 164 may be referred to as a freezer compartment evaporator.

제 2 냉매회로와 제 3 냉매회로 사이의 냉매 흐름 제어는 유로전환장치(170)를 통해 이루어진다. 자세하게는 유로전환장치(170)는 기액분리기(140)의 토출측의 한편에 설치되어, 기액분리기(140)를 통과한 액냉매가 제 2 및 제 3 냉매회로 중 적어도 하나의 냉매회로를 통해 유동하도록 냉매의 유로를 전환하도록 마련된다.The refrigerant flow control between the second refrigerant circuit and the third refrigerant circuit is performed through the flow path switching device 170. More specifically, the flow path switching device 170 is provided on the discharge side of the gas-liquid separator 140 so that the liquid refrigerant passing through the gas-liquid separator 140 flows through at least one refrigerant circuit of the second and third refrigerant circuits And is arranged to switch the flow path of the refrigerant.

유로전환장치(170)는 3웨이 밸브를 포함할 수 있다. 유로전환장치(170)는 제 2 냉매회로를 개폐하는 제 1 밸브(171)와, 제 3 냉매회로를 개폐하는 제 2 밸브(172)를 포함할 수 있다.The flow path switching device 170 may include a three-way valve. The flow path switching device 170 may include a first valve 171 for opening and closing the second refrigerant circuit and a second valve 172 for opening and closing the third refrigerant circuit.

이와 함께 응축기팬(121)을 구동하는 응축기 팬모터(122)와, 냉장실(150)의 제 1 팬(157)을 구동하는 제 1 팬모터(158), 냉동실(160)의 제 2 팬(167)을 구동하는 제 2 팬모터(168)가 더 마련된다.A condenser fan motor 122 for driving the condenser fan 121, a first fan motor 158 for driving the first fan 157 of the refrigerating compartment 150, a second fan 167 of the freezing compartment 160 And a second fan motor 168 for driving the second fan motor.

또한 제 1 증발기(154)와, 제 2 증발기(164)의 표면에는 증발기 표면의 성에를 제거할 수 있도록 각각 제 1 제상히터(156)와, 제 2 제상히터(166)가 마련될 수 있다.A first defrost heater 156 and a second defrost heater 166 may be provided on the surfaces of the first evaporator 154 and the second evaporator 164 to remove the property of the surface of the evaporator.

냉각장치를 유동하는 작동 냉매는 HC계의 이소부탄(R600a), 프로판(R290), HFC계의 R134a, HFO계의 R1234yf를 포함할 수 있다.The working refrigerant flowing in the cooling device may include HC-based isobutane (R600a), propane (R290), HFC-based R134a, and HFO-based R1234yf.

팽창장치(152, 162, 280, 390)는 모세관, 전자팽창밸브(EV), 캐필러리튜브를 포함할 수 있다.The expansion device 152, 162, 280, 390 may include a capillary, an electronic expansion valve (EV), and a capillary tube.

이젝터(130)는 노즐부(131), 흡입부(132), 믹싱부(133), 디퓨저부(134)를 포함할 수 있다. 응축기(120)로부터 토출되는 냉매를 주냉매라 하고, 제 2 증발기(164)로부터 토출되는 냉매를 부냉매라 한다. 주냉매가 노즐부(131)를 통과하여 믹싱부(133)로 흐르고, 부냉매가 흡입부(132)로 흡입되어 믹싱부(133)에서 주냉매와 혼합되어 디퓨저부(134)를 통해 이젝터(130)를 나오게 된다.The ejector 130 may include a nozzle unit 131, a suction unit 132, a mixing unit 133, and a diffuser unit 134. The refrigerant discharged from the condenser 120 is referred to as main refrigerant and the refrigerant discharged from the second evaporator 164 is referred to as sub-refrigerant. The main refrigerant passes through the nozzle unit 131 and flows into the mixing unit 133. The secondary refrigerant is sucked into the suction unit 132 and mixed with the main refrigerant in the mixing unit 133 to be supplied to the ejector 130).

주냉매가 노즐부(131)를 통과시에는 이상적으로는 등엔트로피 팽창을 하게 되며, 노즐부(131) 전후의 엔탈피 차이가 주냉매의 속도차가 되어, 노즐부(131) 출구에서 주냉매가 고속으로 분출될 수 있도록 한다.When the main refrigerant passes through the nozzle portion 131, the isentropic expansion ideally occurs. The difference in enthalpy before and after the nozzle portion 131 becomes a difference in speed of the main refrigerant, As shown in FIG.

디퓨저부(134)에서는 주냉매와 부냉매가 혼합된 혼합냉매의 속도에너지가 압력에너지로 변환되어 승압의 효과가 있게 되어 압축기(110) 흡입시 압축일을 줄여 줌으로써 사이클의 효율이 상승하게 된다.In the diffuser portion 134, the speed energy of the mixed refrigerant in which the main refrigerant and the sub-refrigerant are mixed is converted into pressure energy, so that the effect of the boosting is increased. Thus, the efficiency of the cycle is increased by reducing the compression work in suctioning the compressor 110.

이젝터(130)에서의 냉매흐름에 관하여 설명한다.The flow of the refrigerant in the ejector 130 will be described.

응축기(120)로부터 토출되는 주냉매는 이젝터(130)의 노즐부(131)의 입구로 유입된다. 이젝터(130)내의 노즐부(131)를 통과하면서 주냉매의 유속은 고속이 되고 압력은 강하하게 된다. The main refrigerant discharged from the condenser 120 flows into the inlet of the nozzle unit 131 of the ejector 130. The flow rate of the main refrigerant becomes high and the pressure drops while passing through the nozzle portion 131 in the ejector 130. [

노즐부(131) 출구에서는 주냉매의 압력이 저하된 상태로 유동하고, 제 2 냉매회로나 제 3 냉매회로를 통해 제 2 증발기(164)를 거쳐 포화기체상태로 유동하는 부냉매는 포화압력보다 상대적으로 압력이 낮은 주냉매와의 압력차에 의해 이젝터(130)의 흡입부(132)로 흡입된다.At the outlet of the nozzle 131, the pressure of the main refrigerant lowers, and the secondary refrigerant flowing through the second refrigerant circuit and the third refrigerant circuit through the second evaporator 164 into the saturated gas state has a saturated pressure The refrigerant is sucked into the suction portion 132 of the ejector 130 by a pressure difference between the refrigerant and the main refrigerant having relatively low pressure.

노즐부(131)를 거친 주냉매와 흡입부(132)를 통해 흡입된 부냉매는 이젝터(130)의 믹싱부(133)에서 혼합이 된다. 혼합된 혼합냉매는 이젝터(130)의 출구부에 형성된 부채꼴 형상의 디퓨저부(134)를 통과하면서 유속은 줄어들게 되고, 압력은 상승하여 기액분리기(140)로 유입된다.The main refrigerant flowing through the nozzle unit 131 and the sub-refrigerant sucked through the suction unit 132 are mixed in the mixing unit 133 of the ejector 130. The mixed refrigerant passes through the fan-shaped diffuser portion 134 formed at the outlet of the ejector 130, and the flow rate thereof is reduced. The pressure of the mixed refrigerant rises and flows into the gas-liquid separator 140.

기액분리기(140)에서 기체상태의 냉매는 압축기(110)의 흡입부(132)로 유입되고, 액체상태의 냉매는 팽창장치(152, 162)를 거쳐 압력과 온도가 증발기(154, 164)가 필요로 하는 온도와 압력상태로 강하되어서 증발기(154, 164)로 유입된다. 증발기(154, 164)를 거치면서 주위로부터 열을 흡수하여 냉매의 증발이 일어나면서 증발기(154, 164) 출구에서의 냉매는 포화기체상태가 된다. 이 포화기체상태의 냉매는 앞서 설명한 이젝터(130)의 흡입부(132)로 흡입되면서 냉매순환이 계속해서 일어나게 된다.The refrigerant in the gaseous state in the gas-liquid separator 140 flows into the suction portion 132 of the compressor 110. The refrigerant in the liquid state passes through the expansion devices 152 and 162 and the pressure and the temperature are controlled by the evaporators 154 and 164 It is lowered to a required temperature and pressure state and then flows into the evaporators 154 and 164. As the refrigerant is evaporated by absorbing heat from the surroundings through the evaporators 154 and 164, the refrigerant at the outlet of the evaporators 154 and 164 becomes a saturated gas state. This saturated gas state refrigerant is sucked into the suction portion 132 of the ejector 130 described above, and the refrigerant circulation continues to occur.

이와 같이 이젝터(130)가 구비된 사이클에서 압축기(110)에 흡입되는 냉매의 압력은 이젝터(130)를 구비하지 않은 사이클에 대비하여 승압되어 있으므로, 압축기(110)로 유입되는 냉매를 응축온도까지 압축시에 압축기(110)의 일량이 줄어들게 되고, 제 2 냉매회로 또는 제 3 냉매회로상에 마련되는 증발기(154, 164)에는 기액분리기(140)를 통하여 대부분이 액체상태인 냉매가 흐르므로 냉동능력이 증가하게 되어 전체 사이클의 COP(Coefficient of Performance, 성적계수)는 상승하게 된다Since the pressure of the refrigerant sucked into the compressor 110 in the cycle in which the ejector 130 is provided is increased as compared with the cycle in which the ejector 130 is not provided, the refrigerant flowing into the compressor 110 is cooled to the condensing temperature Liquid refrigerant flows through the gas-liquid separator 140 to the evaporators 154 and 164 provided on the second refrigerant circuit or the third refrigerant circuit, The COP (Coefficient of Performance) of the whole cycle is increased

도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 냉각장치에 대한 몰리에르선도이다.3 is a Mollier diagram for a cooling device according to a first embodiment of the present invention.

압축기(110)는 저온 저압의 기체상태의 냉매를 기액분리기(140)로부터 흡입하여 고온 고압의 과열증기로 압축시킨다.(7?1) 압축기(110)에 의해 고온고압으로 과열된 냉매는 응축기(120)를 지나면서 주위공기와 열교환하여 액냉매가 된다(1?2).The compressor 110 sucks the low-temperature low-pressure gaseous refrigerant from the gas-liquid separator 140 and compresses the high-temperature high-pressure superheated steam. (7-1) The refrigerant, which is overheated at a high temperature and a high pressure by the compressor 110, 120) and exchanges heat with ambient air to form a liquid refrigerant (1? 2).

응축기(120)에서 응축된 냉매를 주냉매라 할 때, 주냉매는 이젝터(130)의 노즐부(131)로 유입된다. 노즐부(131)로 유입된 냉매는 압력이 강하되면서 냉매의 상변화가 일어나면서, 2상 상태가 되며, 노즐부(131)의 출구에서는 냉매가 고속, 저압 상태가 된다(2?3).When the refrigerant condensed in the condenser 120 is the main refrigerant, the main refrigerant flows into the nozzle unit 131 of the ejector 130. The refrigerant flowing into the nozzle unit 131 is in a two-phase state while the pressure drops and the refrigerant is phase-changed, and the refrigerant at the outlet of the nozzle unit 131 becomes a high-speed and low-pressure state (2-3).

노즐부(131) 출구와 같은 단면상에 위치하면서 동심원의 형태를 갖는 흡입유로부도 같은 저압으로 된다. 자세하게는 운전모드에 따라 제 2 증발기(164)를 거치거나, 제 1 증발기(154)와 제 2 증발기(164)를 모두 거친 냉매를 부냉매라 할 때, 부냉매는 이젝터(130)의 흡입부(132)를 통해 유입이 된다. 노즐부(131) 출구에서의 주냉매의 압력은 증발기(154, 164)를 거친 부냉매의 압력보다 낮게 되므로, 부냉매가 흡입부(132)를 통해 이젝터(130)로 흡입이 된다.The suction path portion having a concentric circular shape located on the same cross section as the outlet of the nozzle portion 131 becomes the same low pressure. More specifically, when the refrigerant passing through the second evaporator 164 according to the operation mode or the first evaporator 154 and the second evaporator 164 is referred to as a sub-refrigerant, the sub- (132). The pressure of the main refrigerant at the outlet of the nozzle unit 131 becomes lower than the pressure of the secondary refrigerant passing through the evaporators 154 and 164 so that the secondary refrigerant is sucked into the ejector 130 through the suction unit 132.

믹싱부(133)에서는 노즐을 거친 주냉매와, 증발기(154, 164)를 거친 부냉매의 혼합으로 운동량의 전달이 이루어지며(3?4,3`?4), 혼합된 냉매는 믹싱부(133)를 거쳐 디퓨저부(134)로 유입된다(4?5). 디퓨저부(134)에서는 냉매의 유속이 감소되고 압력이 상승하게 된다. 이와 같이 승압된 냉매는 기액분리기(140)를 거치며, 그 중 기상냉매가 압축기(110)로 유입되는 데(5?7), 이젝터(130)에 의해 승압된 압력만큼 압축기(110)의 압축일이 줄어드는 효과가 있게 되고, 절전에 기여하게 된다.In the mixing unit 133, the momentum is transferred from the main refrigerant passing through the nozzle to the sub-refrigerant passing through the evaporators 154 and 164 (3, 4, 3, 4) 133 to the diffuser portion 134 (4? 5). In the diffuser portion 134, the flow rate of the refrigerant is decreased and the pressure is increased. The refrigerant thus boosted flows through the gas-liquid separator 140 and the gaseous refrigerant flows into the compressor 110 (5? 7). The refrigerant is compressed by the pressure of the compressor 110 by the pressure boosted by the ejector 130 This effect will be reduced, contributing to power saving.

이젝터(130)를 통과한 냉매는 기액분리기(140)로 유입하여, 기체냉매와 액체냉매로 분리가 된다. 기액분리기(140)로부터 분리된 기체냉매는 앞서 설명한 바와 같이 압축기(110)의 흡입부(132)로 유입되고(5?7), 액체냉매는 유로전환장치(170)로 유입하게 된다(5?8). 유로전환장치(170)의 출구측에는 제 1 증발기(154) 및 제 2 증발기(164)에서 요구되는 온도를 내기 위해 각각 팽창장치(152, 162)가 구비되어 있고, 팽창장치(152, 162)를 거치면서 냉매는 압력강하가 일어나게 된다.The refrigerant having passed through the ejector 130 flows into the gas-liquid separator 140, and is separated into gas refrigerant and liquid refrigerant. The gas refrigerant separated from the gas-liquid separator 140 flows into the suction portion 132 of the compressor 110 (5? 7) as described above, and the liquid refrigerant flows into the flow path switching device 170 (5? 8). Expansion devices 152 and 162 are provided on the outlet side of the flow path switching device 170 to supply the temperatures required by the first evaporator 154 and the second evaporator 164 and the expansion devices 152 and 162 As the refrigerant passes through it, a pressure drop occurs.

전체냉각모드시에는 제 1 밸브(171)가 개방되고, 제 2 밸브(172)가 폐쇄된다. 기액분리기(140)로부터 토출된 액냉매는 제 1 팽창장치(152)를 지나면서 압력강하가 발생한다(8?9).In the full cooling mode, the first valve 171 is opened and the second valve 172 is closed. The liquid refrigerant discharged from the gas-liquid separator 140 passes through the first expansion device 152, causing a pressure drop (8? 9).

압력강하된 냉매는 제 1 증발기(154)와 제 2 증발기(164)를 모두 거치도록 제 2 냉매회로를 따라 냉매가 순환한다.(9?10?6) 제 2 증발기(164)를 거친 냉매는 이젝터(130)의 흡입부(132)를 통해 흡입되고, 흡입과정에서 노즐부(131)를 통해 유입되는 주냉매에 의해 압력저하가 발생한다.(6?3`)The pressure-reduced refrigerant circulates along the second refrigerant circuit so as to pass both the first evaporator 154 and the second evaporator 164 (9-10-6). The refrigerant through the second evaporator 164 The pressure is lowered by the main refrigerant sucked through the suction part 132 of the ejector 130 and introduced through the nozzle part 131 in the suction process.

냉동모드시에는 제 1 밸브(171)가 폐쇄되고, 제 2 밸브(172)가 개방된다. 기액분리기(140)로부터 토출된 액냉매는 제 2 팽창장치(162)를 지나면서 압력강하가 발생한다(8?11).In the freezing mode, the first valve 171 is closed and the second valve 172 is opened. The liquid refrigerant discharged from the gas-liquid separator 140 passes through the second expansion device 162, causing a pressure drop (8-11).

압력강하된 냉매는 제 1 증발기(154)를 바이패스하여, 제 2 증발기(164)를 거치도록 제 3 냉매회로를 따라 냉매가 순환한다.(11?6`) 제 2 증발기(164)를 거친 냉매는 이젝터(130)의 흡입부(132)를 통해 흡입되고, 흡입과정에서 노즐부(131)를 통해 유입되는 주냉매에 의해 압력저하가 발생한다(6`?3`). The pressure-reduced refrigerant bypasses the first evaporator 154 and circulates the refrigerant along the third refrigerant circuit so as to pass through the second evaporator 164. (11-6) The refrigerant is sucked through the suction part 132 of the ejector 130 and the pressure is lowered by the main refrigerant flowing through the nozzle part 131 during the suction process.

유로전환장치(170)는 요구되는 온도에 따라 제 2 냉매회로와 제 3 냉매회로에 냉매흐름을 절환시키도록 마련된다.The flow path switching device 170 is provided to switch the refrigerant flow to the second refrigerant circuit and the third refrigerant circuit according to the required temperature.

기액분리기(140)로부터 액체 냉매만 팽창장치(152, 162)를 거쳐 증발기(154, 164)로 흐르게 함에 따라 냉동능력이 증가하게 되어 전체 사이클의 효율 향상에 기여하게 된다.Liquid refrigerant flows from the gas-liquid separator 140 through the expansion devices 152 and 162 to the evaporators 154 and 164, thereby increasing the refrigerating capacity and contributing to the improvement of the efficiency of the entire cycle.

도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 냉각장치의 모드별 각 구성의 동작에 관한 도면이다.FIG. 4 is a diagram showing the operation of each configuration of the cooling apparatus according to the first embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 전체냉각모드와 냉동모드에서 일어나는 냉매의 압력 변화 및 그에 따른 각 증발기에서의 증발 온도의 변화는 다음과 같다. The changes of the refrigerant pressure and the evaporation temperature in each evaporator in the refrigeration mode and freezing mode of the refrigerator according to the embodiment of the present invention are as follows.

전체냉각모드에서 유로전환장치(170)의 제 1 밸브(171)가 개방되면(제 2 밸브(172)는 폐쇄) 응축기(120)의 토출 냉매가 제 1 팽창장치(152)에서 1차 감압 된 후 제 1 증발기(154)에서 1차 증발한다. 제 1 증발기(154)에서 1차 증발한 냉매는 제 2 증발기(164)에서 2차 증발한다. 냉동실(160)팬과 냉장실(150)팬도 다같이 작동하게 된다.When the first valve 171 of the flow path switching device 170 is opened (the second valve 172 is closed) in the entire cooling mode, the refrigerant discharged from the condenser 120 is primarily reduced in the first expansion device 152 And thereafter is firstly evaporated in the first evaporator 154. The refrigerant firstly evaporated in the first evaporator (154) is secondarily evaporated in the second evaporator (164). The freezing chamber 160 and the refrigerating chamber 150 also operate together.

일반적인 냉동실(160)의 적정 온도는 약 -18? 정도이고, 냉장실(150)의 적정 온도는 3?정도이다. 이처럼 냉동실(160)과 냉장실(150)의 적정 온도의 차가 크기 때문에 냉장실(150)의 과냉을 억제하기 위해 각 증발기의 증발 온도를 높이면 냉동실(160)의 냉각이 충분히 이루어지지 못할 수 있다. 본 발명에 따른 냉각 장치에서는 냉동실(160)의 냉각이 미흡한 경우 냉장실(150)을 제외한 냉동실(160)만을 단독으로 낮은 증발 온도를 통해 냉각하여 냉동실(160)의 내부 온도가 목표 온도까지 신속하게 도달할 수 있도록 한다.The proper temperature of the freezing chamber 160 is about -18? And the proper temperature of the refrigerating chamber 150 is about 3 ?. If the evaporation temperature of each evaporator is increased to suppress overcooling of the refrigerating chamber 150 due to a large difference between the proper temperatures of the freezing chamber 160 and the refrigerating chamber 150, the freezing chamber 160 may not be sufficiently cooled. In the cooling apparatus according to the present invention, when the freezing chamber 160 is insufficiently cooled, only the freezing chamber 160 except for the refrigerating chamber 150 is cooled through the low evaporating temperature so that the internal temperature of the freezing chamber 160 quickly reaches the target temperature .

냉장실(150) 내부의 목표온도가 달성이 되면, 냉동모드로 전환된다.When the target temperature inside the refrigerating compartment 150 is attained, the refrigerating mode is switched to the freezing mode.

냉동모드는 냉동실(160)만을 단독으로 냉각하기 위한 것으로서, 이 운전 모드에서 유로전환장치(170)의 제 2 밸브(172)가 개방되면(제 1 밸브(171)는 폐쇄) 응축기(120)의 토출 냉매가 제 2 팽창장치(162)를 통해 제 2 증발기(164)로만 흐른다. 냉동모드에서 냉매는 제 2 팽창장치(162)에서 더욱 낮은 압력으로 감압된 후 제 2 증발기(164)에서 증발한다. 제 2 팽창장치(162)에 의한 냉매의 감압에 의해 제 2 증발기(164)의 증발 온도가 제 1 증발기(154)의 증발 온도보다 낮아지게 된다. 이 때는 냉동실(160)팬만이 작동하게 된다.In this operation mode, when the second valve 172 of the flow path switching device 170 is opened (the first valve 171 is closed), the freezing mode is for cooling only the freezing chamber 160, The discharge refrigerant flows only through the second expansion device 162 to the second evaporator 164. In the freezing mode, the refrigerant is depressurized to a lower pressure in the second expansion device 162 and evaporates in the second evaporator 164. The evaporation temperature of the second evaporator 164 becomes lower than the evaporation temperature of the first evaporator 154 by the depressurization of the refrigerant by the second expansion device 162. At this time, only the freezing chamber 160 fan operates.

전체냉각모드에서 냉동모드로 전환시에는 냉매회로상에 유동하는 냉매유량의 축소가 가능하다. 자세하게는 압축기(110)는 인버터압축기(110)를 포함할 수 있고, 인버터 압축기(110)의 회전수를 제어하여 냉매회로를 유동하는 냉매유량을 축소할 수 있다.When switching from the full cooling mode to the freezing mode, it is possible to reduce the flow rate of the refrigerant flowing on the refrigerant circuit. In more detail, the compressor 110 may include an inverter compressor 110, and may control the rotational speed of the inverter compressor 110 to reduce the flow rate of the refrigerant flowing through the refrigerant circuit.

냉동실(160)의 목표온도가 도달되면 압축기(110)와 제 2 팬(167)의 작동이 중단된다. 이 후에는 일정시간 t1만큼 제 1 팬(157)을 작동시키고, 제 1 밸브(171)를 개방, 제 2 밸브(172)를 폐쇄함으로서 제 1 증발기(154)에 착상된 서리를 냉장실(150) 내부의 3? 공기를 순환시킴으로서 제상할 수 있다. 제상을 통해 발생되는 습기는 냉장실(150) 내부의 습도를 약 75%의 높은 수준으로 높여주어 야채류의 신선보관에 큰 기여를 할 수 있다.When the target temperature of the freezing chamber 160 is reached, the operation of the compressor 110 and the second fan 167 is stopped. Thereafter, the first fan 157 is operated for a predetermined time t1, the frost conceived in the first evaporator 154 is introduced into the refrigerating compartment 150 by opening the first valve 171 and closing the second valve 172, Inside 3? It is possible to defrost by circulating the air. Moisture generated through defrosting raises the humidity of the inside of the refrigerating chamber (150) to a high level of about 75%, which can greatly contribute to fresh storage of vegetables.

도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 냉각장치의 제어도이다.5 is a control diagram of the cooling apparatus according to the first embodiment of the present invention.

이와 같은 본 발명의 실시예에 따른 냉장고는 마이컴과 같은 제어부(60)의 제어를 통해 다양한 냉각 모드를 제공한다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 냉장고에 마련되는 제어부(60)를 중심으로 하는 제어 계통의 블록도이다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 제어부(60)의 입력 포트에는 키입력부(52)와 냉동실 온도감지부(54), 냉장실 온도감지부(56), 제 1 증발기 온도감지부(58)가 연결된다. 키입력부(52)에는 다수의 기능키가 마련되며, 이 기능 키들은 냉각 모드 설정이나 희망 온도 설정과 같은 냉장고의 운전 조건 설정과 관련된 기능 키들을 포함한다. 냉동실 온도감지부(54) 및 냉장실 온도감지부(56)는 각각 냉동실(160)과 냉장실(150)의 내부 온도를 감지하여 제어부(60)에 제공한다. 제 1 증발기 온도감지부(58)는 제 1 증발기(154)의 냉매 증발 온도를 검출하여 제어부(60)에 제공한다.The refrigerator according to the embodiment of the present invention provides various cooling modes through the control of the controller 60 such as a microcomputer. 5 is a block diagram of a control system centering on a controller 60 provided in a refrigerator according to an embodiment of the present invention. 5, a key input unit 52, a freezer compartment temperature sensing unit 54, a refrigerating compartment temperature sensing unit 56, and a first evaporator temperature sensing unit 58 are connected to the input port of the control unit 60. A plurality of function keys are provided in the key input unit 52. These function keys include function keys related to the setting of the operating conditions of the refrigerator such as the setting of the cooling mode and the desired temperature setting. The freezer compartment temperature sensing unit 54 and the refrigerating compartment temperature sensing unit 56 sense the internal temperatures of the freezing compartment 160 and the refrigerating compartment 150 and provide them to the controller 60, respectively. The first evaporator temperature sensing unit 58 detects the refrigerant evaporation temperature of the first evaporator 154 and provides the detected temperature to the control unit 60.

제어부(60)의 출력 포트에는 압축기 구동부(62)와 제 1 팬 구동부(64), 제 2 팬 구동부(66), 유로전환장치 구동부(68), 표시부(70), 제상히터 구동부(72) 가 연결된다. 이 가운데 표시부(70)를 제외한 나머지 구성 요소들은 각각 압축기(110)와 냉장실 팬 모터(158), 냉동실 팬 모터(168), 유로전환장치(170)의 제 1 밸브(171)와 제 2 밸브(172), 제상히터(156, 166)를 구동한다. 표시부(70)는 냉각 장치의 동작 상태나 각종 설정 값, 온도 등을 표시한다.A first fan drive unit 64, a second fan drive unit 66, a flow path switching device drive unit 68, a display unit 70, and a defrost heater drive unit 72 are connected to the output port of the control unit 60 . The remaining components except for the display unit 70 are connected to the first valve 171 and the second valve 171 of the compressor 110, the refrigerating compartment fan motor 158, the freezing compartment fan motor 168, 172, and defrost heaters 156, 166, respectively. The display unit 70 displays the operating state of the cooling apparatus, various set values, and temperature.

제어부(60)는 유로전환장치(170)를 제어하여 도 5에 나타낸 제 2 냉매회로 또는 제 3 냉매회로 가운데 적어도 하나의 냉매 회로를 통해 냉매를 순환시킴으로써 다양한 냉각 모드를 구현한다. 본 발명의 실시예에 따른 냉장고에서 구현할 수 있는 대표적인 냉각 모드는 제 1 냉각 모드인 전체냉각모드와 제 2 냉각 모드인 냉동모드를 들 수 있다. 전체냉각모드는 냉장실(150)과 냉동실(160)을 모두 냉각하는 동작 모드이다. 제어부(60)는 전체냉각모드를 구현하기 위해 유로전환장치(170)의 제 1 밸브(171)만을 개방하며, 이 전체냉각모드에서 응축기(120)의 토출 냉매는 제 1 팽창장치(152)와 제 1 증발기(154), 제 2 증발기(164)를 통해 순환된다.The control unit 60 controls the flow path switching device 170 to implement various cooling modes by circulating the refrigerant through at least one refrigerant circuit among the second refrigerant circuit or the third refrigerant circuit shown in FIG. Typical cooling modes that can be implemented in a refrigerator according to an embodiment of the present invention include a first cooling mode as a whole cooling mode and a second cooling mode as a freezing mode. The entire cooling mode is an operation mode for cooling both the refrigerating compartment 150 and the freezing compartment 160. The control unit 60 opens only the first valve 171 of the flow path switching device 170 in order to realize the entire cooling mode and the refrigerant discharged from the condenser 120 in the entire cooling mode flows through the first expansion device 152 And is circulated through the first evaporator 154 and the second evaporator 164.

냉동모드는 냉동실(160)만을 단독으로 냉각하는 동작 모드이다. 냉동모드는 제어부(60)가 유로전환장치(170)의 제 2 밸브(172)만을 개방함으로써 구현되며, 이 냉동모드에서 응축기(120)의 토출 냉매는 제 2 팽창장치(162)와 제 2 증발기(164)만을 통해 순환된다.The freezing mode is an operation mode in which only the freezing chamber 160 is cooled by itself. In the freezing mode, the controller 60 is implemented by opening only the second valve 172 of the flow path switching device 170. In this freezing mode, the refrigerant discharged from the condenser 120 flows through the second expansion device 162, (164). ≪ / RTI >

이러한 구성을 통해 제 1 증발기(154)와 제 2 증발기(164)로 각각의 냉장실(150)과 냉동실(160)을 냉각하는 데 있어서 초기에는 동시 냉각모드로 작동하고 일정 온도 도달시 냉동실(160)만 냉각하는 모드로 전환하여 냉각 효율을 극대화 할 수 있다. 또한 이젝터(130)에 의해 승압된 냉매가 압축기(110)로 흡입되어 압축일을 감소시킬수 있게 된다. 그리고 전체냉각모드시에 제 1 증발기(154)를 거친 냉매는 제 2 증발기(164)를 거치게 만듬으로써, 제 1 증발기(154)에서 미처 기화하지 못한 액상 냉매는 제 2 증발기(164)에서 기화할 수 있게 되어 이젝터(130) 흡입부(132)로 충분히 기화된 냉매가 흡입되면서 이젝터(130)의 흡인 작용이 원활해져서 안정적인 운전이 가능하다. 나아가 전체냉각모드시보다 냉동모드에서 사용되는 냉매의 유량이 적게 되는데, 이러한 냉매유량의 차이를 인버터압축기(110)의 회전수를 제어할 수 있어, 효율적인 운용을 할 수 있다.In this configuration, the first evaporator 154 and the second evaporator 164 operate in the simultaneous cooling mode to cool the refrigerating chamber 150 and the freezing chamber 160, respectively. When the freezing chamber 160 reaches a predetermined temperature, So that the cooling efficiency can be maximized. In addition, the refrigerant that is pressurized by the ejector 130 is sucked into the compressor 110, thereby reducing the compression work. The refrigerant passing through the first evaporator 154 in the entire cooling mode passes through the second evaporator 164 so that the liquid refrigerant that can not be vaporized in the first evaporator 154 is vaporized in the second evaporator 164 So that the refrigerant sufficiently vaporized by the suction part 132 of the ejector 130 is sucked, so that the suction action of the ejector 130 becomes smooth, and stable operation is possible. Further, the flow rate of the refrigerant used in the freezing mode is smaller than that in the full cooling mode. The difference in the flow rate of the refrigerant can be controlled by controlling the number of revolutions of the inverter compressor 110, thereby enabling efficient operation.

도 6a는 멀티사이클형 냉각장치를 도시한 도면, 도 6b는 멀티사이클형 냉각장치와 본 발명의 제 1 실시예에 따른 냉각장치를 비교한 표이다.FIG. 6A is a view showing a multicycle type cooling device, and FIG. 6B is a table comparing a multicycle type cooling device and a cooling device according to the first embodiment of the present invention.

도 6a는 이젝터(130)와 기액분리기(140)를 구비하지 않는 멀티사이클형 냉각장치(A)을 도시한 도면이고, 도 6b는 본 발명의 실시예에 따른 냉각장치(B)과 멀티사이클형 냉각장치(A)의 성능계수를 비교한 표이다.6A is a view showing a multicycle type cooling device A without the ejector 130 and the gas-liquid separator 140. FIG. 6B is a view showing a cooling device B according to the embodiment of the present invention and a multi- And the performance coefficient of the cooling device (A).

멀티사이클형 냉각장치(A)은 제 1 냉매회로와 제 2 냉매회로, 유로전환장치(170a)를 포함할 수 있다. 제 1 냉매회로는 압축기(110a)에서 토출되는 냉매가 응축기(120a)와 제 1 팽창장치(152a), 제 1 증발기(154a), 제 2 증발기(164a)를 거쳐 압축기(110a)의 흡입 측으로 유동하도록 이루어질 수 있다. 제 2 냉매회로는 응축기(120a)를 통과한 냉매가 제 2 팽창장치(162a)와 제 2 증발기(164a)를 거쳐 압축기(110a)의 흡입측으로 유동하여, 제 1 증발기(154a)와 제 1 팽창장치(152a)를 바이패스하도록 이루어질 수 있다. 유로전환장치(170a)는 제 1 냉매회로와 제 2 냉매회로 중 적어도 하나의 냉매회로를 통해 냉매가 유동하도록 유로를 전환한다.The multicycle type cooling device A may include a first refrigerant circuit, a second refrigerant circuit, and a flow path switching device 170a. The first refrigerant circuit is configured such that the refrigerant discharged from the compressor 110a flows to the suction side of the compressor 110a through the condenser 120a and the first expansion device 152a, the first evaporator 154a, the second evaporator 164a, . The refrigerant having passed through the condenser 120a flows through the second expansion device 162a and the second evaporator 164a to the suction side of the compressor 110a and flows through the first evaporator 154a and the first expansion May be configured to bypass the device 152a. The flow path switching device 170a switches the flow path so that the refrigerant flows through the refrigerant circuit of at least one of the first refrigerant circuit and the second refrigerant circuit.

도 6b에서 QR은 냉장실(150)에서의 냉동능력을, QF는 냉동실(160)에서의 냉동능력을, m은 유량을, Q1은 전체냉각모드에서의 냉동능력을, W1은 전체냉각모드에서의 압축기(110)의 일량을, Q2는 냉동모드에서의 냉동능력을, W2는 전체냉각모드에서의 압축기(110)의 일량을 각각 의미한다.6B Q1 is the refrigeration capacity in the entire cooling mode, W1 is the capacity of the compressor 110 in the entire cooling mode, Q1 is the refrigeration capacity in the refrigerating compartment 150, QF is the refrigeration capacity in the freezing room 160, m is the flow rate, Q2 denotes the refrigeration capacity in the freezing mode, and W2 denotes the amount of the compressor 110 in the entire cooling mode, respectively.

COP(Coefficient Of Performace, 성능계수)는 Q1과 Q2를 합한 총냉동능력(Qt)을 W1과 W2를 합한 압축기(110)의 총일량(Wt)으로 나눈값이다. COP_i는 멀티사이클형 냉각장치(A)에서의 COP와 본 발명의 실시예에 따른 냉각장치(B)의 COP의 비교를 위해 멀티사이클형 냉각장치(A)의 COP를 1로 두었을 때, 본 발명의 실시예에 따른 냉각장치(B)의 COP를 나타낸 값이다.COP (Coefficient of Performace) is a value obtained by dividing the total refrigeration capacity (Qt) of Q1 and Q2 by the total amount (Wt) of the compressor (110) including W1 and W2. When COP of the multi-cycle type cooling device (A) is set to 1 for comparison of the COP of the multi-cycle type cooling device (A) and the cooling device (B) according to the embodiment of the present invention, (COP) of the cooling device (B) according to the embodiment of the present invention.

표에서 볼 수 있듯이, 사이클의 성능비교를 위해 전체냉각모드와 냉동모드에 있어서 각각의 냉동능력을 동일한 값으로 설정하였다.As can be seen in the table, for the comparison of the cycle performance, the respective freezing capacities were set to the same values in the total cooling mode and the freezing mode.

기액분리기(140)에 의해 기상냉매와 액상냉매를 따로 순환시킬 수 있어서, 멀티사이클형 냉각장치(A)에 비해, 본 발명의 냉각장치(B)에서의 냉매유량이 더 큰 것을 알 수 있다. 또한 전체냉각모드에 비해 냉동모드에서는 제 1 증발기(154)를 바이패스하게 되므로, 냉매유량이 더 적은 것을 알 수 있다.It is possible to circulate the gaseous refrigerant and the liquid phase refrigerant separately by the gas-liquid separator 140, so that the refrigerant flow rate in the cooling device B of the present invention is larger than that of the multi-cycle type cooling device A. In addition, since the first evaporator 154 is bypassed in the freezing mode compared to the entire cooling mode, it can be seen that the refrigerant flow rate is smaller.

결과적으로 COP는 멀티사이클형 냉각장치(A)에 비해 본 발명의 냉각장치(B)가 1.2배정도 향상되는 것을 볼 수 있다. 이는 기액분리기(140)에 의해 액상냉매가 증발기에 충분히 흐를 수 있게 되어 냉동능력이 증대되고, 이젝터(130)를 구비하지 않은 멀티사이클형 냉각장치(A)에 비해 본 발명의 냉각장치에서는 이젝터(130)를 구비하여 압축기(110)의 흡입냉매 압력을 승압시킬 수 있어 압축기(110)의 압축일량이 줄어들기 때문이다.As a result, it can be seen that the cooling apparatus B of the present invention is improved by about 1.2 times as compared with the multicycle type cooling apparatus A in the COP. This is because the liquid refrigerant can sufficiently flow to the evaporator by the gas-liquid separator 140 and the refrigerating capacity is increased. Compared with the multicycle type cooling apparatus A in which the ejector 130 is not provided, in the cooling apparatus of the present invention, 130 to boost the suction refrigerant pressure of the compressor 110, thereby reducing the amount of compression of the compressor 110.

도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 냉각장치를 도시한 도면이고, 도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 냉각장치에 대한 몰리에르선도이다.FIG. 7 is a view showing a cooling device according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a Mollier diagram of a cooling device according to a second embodiment of the present invention.

이하는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 냉각장치에 관하여 설명한다.Hereinafter, a cooling apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described.

본 실시예에서는 상기 설명과 중복되는 구성에 대해서는 설명을 생략한다.In the present embodiment, the description of the components that are the same as those described above will be omitted.

냉각장치는 제 1 냉매회로, 제 2 냉매회로와 제 3 냉매회로를 포함한다.The cooling device includes a first refrigerant circuit, a second refrigerant circuit and a third refrigerant circuit.

제 1 냉매회로는 압축기(210)에서 토출되는 냉매가 응축기(220), 이젝터(230), 기액분리기(240)를 거쳐, 압축기(210)의 흡입측으로 유동하도록 구성되고, 제 2 냉매회로는 이젝터(230), 기액분리기(240), 제 1 팽창장치(252), 제 1 증발기(254), 제 2 증발기(264)를 거쳐 이젝터(230)의 흡입구로 흡입되어 순환하도록 구성되며, 제 3 냉매회로는 기액분리기(240)를 통과한 냉매가 제 2 팽창장치(262)와 제 2 증발기(264)를 거쳐 이젝터(230)의 흡입구로 흡입되어 유동하여 제 1 팽창장치(252), 제 1 증발기(254)를 바이패스 하도록 구성된다.The first refrigerant circuit is configured such that the refrigerant discharged from the compressor 210 flows through the condenser 220, the ejector 230 and the gas-liquid separator 240 to the suction side of the compressor 210, Liquid separator 240, the first expansion device 252, the first evaporator 254 and the second evaporator 264 to be sucked and circulated through the suction port of the ejector 230, Liquid separator 240 is sucked into the suction port of the ejector 230 through the second expansion device 262 and the second evaporator 264 and flows to the first expansion device 252, Lt; RTI ID = 0.0 > 254 < / RTI >

제 1 증발기(254)와 제 2 증발기(264)의 용도는 한정되지 않으나, 본 발명의 실시예에서는 제 1 증발기(254)는 냉장고의 냉장실(250)에 사용되고, 제 2 증발기(264)는 냉장고의 냉동실(260)에 사용될 수 있다. 즉, 제 1 증발기(254)는 냉장실 증발기로, 제 2 증발기(264)는 냉동실 증발기로 명명할 수 있다.The use of the first evaporator 254 and the second evaporator 264 is not limited. However, in the embodiment of the present invention, the first evaporator 254 is used in the refrigerator compartment 250 of the refrigerator and the second evaporator 264 is used in the refrigerator The freezing compartment 260 of the refrigerator can be used. That is, the first evaporator 254 may be referred to as a refrigerator compartment evaporator, and the second evaporator 264 may be referred to as a freezer compartment evaporator.

제 2 냉매회로와 제 3 냉매회로 사이의 냉매 흐름 제어는 유로전환장치(270)를 통해 이루어진다. 자세하게는 유로전환장치(270)는 기액분리기(240)의 토출측의 한편에 설치되어, 기액분리기(240)를 통과한 액냉매가 제 2 및 제 3 냉매회로 중 적어도 하나의 냉매회로를 통해 유동하도록 냉매의 유로를 전환하도록 마련된다.The refrigerant flow control between the second refrigerant circuit and the third refrigerant circuit is performed through the flow path switching device 270. More specifically, the flow path switching device 270 is provided on the discharge side of the gas-liquid separator 240 so that liquid refrigerant passing through the gas-liquid separator 240 flows through at least one refrigerant circuit of the second and third refrigerant circuits And is arranged to switch the flow path of the refrigerant.

유로전환장치(270)는 3웨이 밸브를 포함할 수 있다. 유로전환장치(270)는 제 2 냉매회로를 개폐하는 제 1 밸브(271)와, 제 3 냉매회로를 개폐하는 제 2 밸브(272)를 포함할 수 있다.The flow path switching device 270 may include a three-way valve. The flow path switching device 270 may include a first valve 271 for opening and closing the second refrigerant circuit and a second valve 272 for opening and closing the third refrigerant circuit.

이와 함께 응축기팬(221)을 구동하는 응축기 팬모터(222)와, 냉장실(250)의 제 1 팬(257)을 구동하는 제 1 팬모터(258), 냉동실(260)의 제 2 팬(267)을 구동하는 제 2 팬모터(268)가 더 마련된다.A condenser fan motor 222 for driving the condenser fan 221, a first fan motor 258 for driving the first fan 257 of the refrigerating compartment 250, a second fan 267 of the freezing compartment 260 And a second fan motor 268 for driving the second fan motor 268.

또한 제 1 증발기(254)와, 제 2 증발기(264)의 표면에는 증발기 표면의 성에를 제거할 수 있도록 각각 제 1 제상히터(256)와, 제 2 제상히터(266)가 마련될 수 있다.A first defrost heater 256 and a second defrost heater 266 may be provided on the surfaces of the first evaporator 254 and the second evaporator 264 to remove the property of the surface of the evaporator.

제 1 냉매회로에는 열교환기(270, 272)를 포함할 수 있다.The first refrigerant circuit may include a heat exchanger (270, 272).

열교환기(270, 272)는 응축기(220)의 토출부와 압축기(210)의 입구에는 상호간의 열을 교환하도록 마련된다. 압축기(210)에는 기체상태의 냉매가 유입되는 것이 바람직하나, 일부 액체상태의 냉매가 유입될 수 있는 데, 이로인한 압축기(210)의 성능저하 및 파손을 방지할 수 있도록 응축기(220)의 출구와 압축기(210)의 입구사이에 열교환이 발생하도록 열교환기(270, 272)를 포함할 수 있다. The heat exchangers 270 and 272 are provided to exchange heat between the discharge portion of the condenser 220 and the inlet of the compressor 210. In order to prevent the deterioration and damage of the compressor 210 due to the introduction of refrigerant in a liquid state, the condenser 220 may be connected to the outlet of the condenser 220, And a heat exchanger (270, 272) to generate heat exchange between the inlet of the compressor (210) and the inlet of the compressor (210).

열교환기(270, 272)는 응축기(220)의 토출부에 마련되는 제 1 열교환기(270), 압축기(210)의 입구부에 마련되는 제 2 열교환기(272)를 포함할 수 있으며, 제 1 열교환기(270)로부터의 열을 제 2 열교환기(272)로 전달하여, 액체상태의 냉매를 기체상태의 냉매로 과열시킬 수 있게 된다.The heat exchangers 270 and 272 may include a first heat exchanger 270 provided in the discharge portion of the condenser 220 and a second heat exchanger 272 provided in the inlet portion of the compressor 210, 1 heat exchanger 270 to the second heat exchanger 272 so that the refrigerant in the liquid state can be overheated with the refrigerant in the gaseous state.

제 1 냉매회로에는 제 3 팽창장치(280)를 포함할 수 있다.The first refrigerant circuit may include a third expansion device 280.

제 3 팽창장치(280)는 응축기(220)와 이젝터(230) 사이에 마련될 수 있다. 이젝터(230)의 노즐부(231)로 유입되는 냉매가 2상상태인 경우 이젝터(230)의 효율이 개선되므로, 제 3 팽창장치(280)는 응축기(220)로부터 토출되는 냉매의 건도가 상승될 수 있도록 마련된다.The third expansion device 280 may be provided between the condenser 220 and the ejector 230. The efficiency of the ejector 230 is improved when the refrigerant flowing into the nozzle portion 231 of the ejector 230 is in the two-phase state. Therefore, the third expansion device 280 can increase the dryness of the refrigerant discharged from the condenser 220 .

제 3 팽창장치(280)와 열교환기(270, 272)는 동시에 구성될 수 있다. 열교환기(270, 272)는 제 3 팽창장치(280)와 압축기(210)의 흡입부(232)사이에 마련되는 SLHX열교환기(Suction Line heat exchanger)를 포함하고, SLHX열교환기(Suction Line heat exchanger)를 통해서 압축기(210)로 흡입되는 냉매의 과열도를 확보할 수 있어서 액상 냉매의 유입으로 인한 압축기(210)의 파손이 방지가 되며, 나아가 제 3 팽창장치에 의해 이젝터(230) 효율을 향상시킬 수 있게 된다.The third expansion device 280 and the heat exchangers 270 and 272 can be configured at the same time. The heat exchangers 270 and 272 include a Suction Line heat exchanger provided between the third expansion device 280 and the suction portion 232 of the compressor 210. The Suction Line heat exchanger exchanger can secure the superheat of the refrigerant sucked into the compressor 210, thereby preventing the compressor 210 from being damaged due to the inflow of the liquid phase refrigerant. Further, the efficiency of the ejector 230 is reduced by the third expansion device .

제 3 팽창장치(280)에 의한 압력 강하량은 이젝터(230)의 노즐부(231)에 의한 압력강하량의 30%이내이면 바람직하다.It is preferable that the pressure drop amount by the third expansion device 280 is within 30% of the pressure drop amount by the nozzle portion 231 of the ejector 230. [

도 9는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 냉각장치를 도시한 도면이고, 도 10은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 냉각장치에 대한 몰리에르선도이다.FIG. 9 is a view showing a cooling device according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 10 is a Mollier diagram of a cooling device according to a third embodiment of the present invention.

이하는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 냉각장치에 관하여 설명한다.Hereinafter, a cooling apparatus according to a third embodiment of the present invention will be described.

본 실시예에서는 상기 설명과 중복되는 구성에 대해서는 설명을 생략한다.In the present embodiment, the description of the components that are the same as those described above will be omitted.

냉각장치는 제 1 냉매회로, 제 2 냉매회로와 제 3 냉매회로를 포함한다.The cooling device includes a first refrigerant circuit, a second refrigerant circuit and a third refrigerant circuit.

제 1 냉매회로는 압축기(310)에서 토출되는 냉매가 응축기(320), 이젝터(330), 기액분리기(340)를 거쳐, 압축기(310)의 흡입측으로 유동하도록 구성되고, 제 2 냉매회로는 이젝터(330), 기액분리기(340), 제 1 팽창장치(352), 제 1 증발기(354), 제 2 증발기(364)를 거쳐 이젝터(330)의 흡입구로 흡입되어 순환하도록 구성되며, 제 3 냉매회로는 기액분리기(340)를 통과한 냉매가 제 2 팽창장치(362)와 제 2 증발기(364)를 거쳐 이젝터(330)의 흡입구로 흡입되어 유동하여 제 1 팽창장치(352), 제 1 증발기(354)를 바이패스 하도록 구성된다.The first refrigerant circuit is configured such that the refrigerant discharged from the compressor 310 flows through the condenser 320, the ejector 330 and the gas-liquid separator 340 to the suction side of the compressor 310, The refrigerant is sucked and circulated through the suction port of the ejector 330 through the refrigerant separator 330, the gas-liquid separator 340, the first expansion device 352, the first evaporator 354, and the second evaporator 364, The refrigerant having passed through the gas-liquid separator 340 is sucked into the suction port of the ejector 330 via the second expansion device 362 and the second evaporator 364 and flows to the first expansion device 352, Lt; RTI ID = 0.0 > 354 < / RTI >

제 1 증발기(354)와 제 2 증발기(364)의 용도는 한정되지 않으나, 본 발명의 실시예에서는 제 1 증발기(354)는 냉장고의 냉장실(350)에 사용되고, 제 2 증발기(364)는 냉장고의 냉동실(360)에 사용될 수 있다. 즉, 제 1 증발기(354)는 냉장실 증발기로, 제 2 증발기(364)는 냉동실 증발기로 명명할 수 있다.The use of the first evaporator 354 and the second evaporator 364 is not limited. However, in the embodiment of the present invention, the first evaporator 354 is used in the refrigerating chamber 350 of the refrigerator and the second evaporator 364 is used in the refrigerator The freezing chamber 360 can be used as a freezing chamber. That is, the first evaporator 354 may be referred to as a refrigerator compartment evaporator, and the second evaporator 364 may be referred to as a freezer compartment evaporator.

제 2 냉매회로와 제 3 냉매회로 사이의 냉매 흐름 제어는 유로전환장치(370)를 통해 이루어진다. 자세하게는 유로전환장치(370)는 기액분리기(340)의 토출측의 한편에 설치되어, 기액분리기(340)를 통과한 액냉매가 제 2 및 제 3 냉매회로 중 적어도 하나의 냉매회로를 통해 유동하도록 냉매의 유로를 전환하도록 마련된다.The refrigerant flow control between the second refrigerant circuit and the third refrigerant circuit is performed through the flow path switching device 370. More specifically, the flow path switching device 370 is provided on the discharge side of the gas-liquid separator 340 so that the liquid refrigerant passing through the gas-liquid separator 340 flows through the refrigerant circuit of at least one of the second and third refrigerant circuits And is arranged to switch the flow path of the refrigerant.

유로전환장치(370)는 3웨이 밸브를 포함할 수 있다. 유로전환장치(370)는 제 2 냉매회로를 개폐하는 제 1 밸브(371)와, 제 3 냉매회로를 개폐하는 제 2 밸브(372)를 포함할 수 있다.The flow path switching device 370 may include a three-way valve. The flow path switching device 370 may include a first valve 371 for opening and closing the second refrigerant circuit and a second valve 372 for opening and closing the third refrigerant circuit.

이와 함께 응축기팬(321)을 구동하는 응축기 팬모터(322)와, 냉장실(350)의 제 1 팬(357)을 구동하는 제 1 팬모터(358), 냉동실(360)의 제 2 팬(367)을 구동하는 제 2 팬모터(368)가 더 마련된다.A condenser fan motor 322 for driving the condenser fan 321, a first fan motor 358 for driving the first fan 357 of the refrigerating chamber 350, a second fan 367 of the freezing chamber 360 And a second fan motor 368 for driving the second fan motor 368. [

또한 제 1 증발기(354)와, 제 2 증발기(364)의 표면에는 증발기 표면의 성에를 제거할 수 있도록 각각 제 1 제상히터(356)와, 제 2 제상히터(366)가 마련될 수 있다.A first defrost heater 356 and a second defrost heater 366 may be provided on the surfaces of the first evaporator 354 and the second evaporator 364 to remove the property of the surface of the evaporator.

만약 압축기(310)의 흡입측 냉매관과 동일한 내경의 냉매관만으로 두 증발기를 연결하면 전체 냉각모드에서 제 1 증발기(354)와 제 2 증발기(364)의 증발 온도가 동일해진다. 이 경우 냉동실(360)의 냉각을 고려하여 제 2 증발기(364)의 증발 온도를 낮추면 제 1 증발기(354)의 표면에 성에가 착상되고, 성에 착상을 방지하기 위해 제 2 증발기(364)의 증발 온도를 높이면 냉동실(360)의 냉각이 충분히 이루어지지 못한다.If the two evaporators are connected by only a refrigerant tube having the same inner diameter as the suction side refrigerant tube of the compressor 310, the evaporation temperatures of the first evaporator 354 and the second evaporator 364 become equal in the entire cooling mode. In this case, when the evaporation temperature of the second evaporator 364 is lowered in consideration of the cooling of the freezing chamber 360, the frost is conceived on the surface of the first evaporator 354, and evaporation of the second evaporator 364 When the temperature is raised, the freezing chamber 360 is not sufficiently cooled.

이와 같은 문제는 제 2 증발기(364)와 제 1 증발기(354)를 중간 팽창장치(390)로 연결함으로써 해결된다.This problem is solved by connecting the second evaporator 364 and the first evaporator 354 to the intermediate expansion device 390.

제 1 팽창장치(352)는 제 1 증발기(354)에서 요구되는 증발 온도에서 냉매가 증발할 수 있도록 응축기(320)를 통과한 냉매의 압력을 감압시킨다. 중간 팽창장치(390)는 제 1 증발기(354)를 통과한 냉매의 압력을 한 번 더 감압시켜 제 2 증발기(364)에서 요구되는 증발 온도에서 냉매가 증발할 수 있도록 한다. 이는 제 2 증발기(364)에서 요구되는 증발 온도가 제 1 증발기(354)에서 요구되는 증발 온도보다 더 낮기 때문이다. 제 2 팽창장치(362)는 응축기(320)를 통과한 냉매의 압력을 감압시켜 제 2 증발기(364)에서 요구되는 증발 온도에서 냉매가 증발할 수 있도록 하는데, 중간 팽창장치(390)가 제 1 팽창장치(352)에 의해 1차 감압된 냉매의 압력을 다시 한번 감압시키는 것과 달리 제 2 팽창장치(362)는 응축기(320)를 통과한 냉매의 압력을 제 2 증발기(364)에서 요구되는 증발 온도에서 증발할 수 있는 정도까지 곧바로 감압시킨다. 이를 위해 제 2 팽창장치(362)의 저항이 중간 팽창장치(390)의 저항보다 크게 설계해야 하고, 결론적으로는 제 2 팽창장치(362)와 중간 팽창장치(390) 각각에서의 냉매의 감압 정도가 제 2 증발기(364)에서 요구되는 증발 온도를 얻기 위한 것이어야 한다. 또 중간 팽창장치(390)의 내경은 압축기(310)의 흡입측 냉매관의 내경보다 작게(예를 들면 약 2~4mm 정도로) 설계하여 냉매가 중간 팽창장치(390)를 통과하면서 감압될 수 있도록 한다. 만약, 중간 팽창장치(390)의 내경이 너무 크면 두 증발기의 증발 온도에 큰 차이가 없으며, 반대로 내경이 너무 작으면 제 1 증발기(354)에서 액상과 기상이 혼합된 상태의 냉매 흐름에 지나치게 큰 저항이 발생하여 냉장실(350)의 냉각 속도가 느려진다.The first expansion device 352 reduces the pressure of the refrigerant that has passed through the condenser 320 so that the refrigerant can evaporate at the evaporation temperature required by the first evaporator 354. The intermediate expansion device 390 decompresses the pressure of the refrigerant passing through the first evaporator 354 one more time so that the refrigerant can evaporate at the evaporation temperature required by the second evaporator 364. This is because the evaporation temperature required in the second evaporator 364 is lower than the evaporation temperature required in the first evaporator 354. The second expansion device 362 reduces the pressure of the refrigerant that has passed through the condenser 320 so that the refrigerant can evaporate at the evaporation temperature required by the second evaporator 364, The second expansion device 362 compresses the pressure of the refrigerant that has passed through the condenser 320 to the evaporation required by the second evaporator 364. The second expansion device 362 reduces the pressure of the refrigerant that has been firstly reduced by the expansion device 352, Decompress immediately to the extent that it can evaporate from the temperature. To this end, the resistance of the second expansion device 362 must be designed to be greater than the resistance of the intermediate expansion device 390, and consequently the degree of decompression of the refrigerant in each of the second expansion device 362 and the intermediate expansion device 390 Should be to obtain the evaporation temperature required by the second evaporator 364. The inner diameter of the intermediate expansion device 390 is designed to be smaller (for example, about 2 to 4 mm) than the inner diameter of the suction side refrigerant pipe of the compressor 310 so that the refrigerant can be reduced in pressure while passing through the intermediate expansion device 390 do. If the inner diameter of the intermediate expansion device 390 is too large, there is no great difference in the evaporation temperatures of the two evaporators. On the contrary, if the inner diameter is too small, the first evaporator 354 is excessively large A resistance is generated and the cooling rate of the refrigerating chamber 350 is slowed down.

도 11은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 냉각장치가 적용된 냉장고를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 12는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 냉각장치를 도시한 도면이다.FIG. 11 is a schematic view of a refrigerator to which a cooling device according to a fourth embodiment of the present invention is applied, and FIG. 12 is a view illustrating a cooling device according to a fourth embodiment of the present invention.

이하는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 냉각장치에 관하여 설명한다.Hereinafter, a cooling apparatus according to a fourth embodiment of the present invention will be described.

본 실시예에서는 상기 설명과 중복되는 구성에 대해서는 설명을 생략한다.In the present embodiment, the description of the components that are the same as those described above will be omitted.

냉장고는 냉장실(401), 냉동실(402), 변온실(403)을 포함한다. 각 영역은 3개의 독립적인 온도영역으로 구성될 수 있다.The refrigerator includes a refrigerating chamber (401), a freezing chamber (402), and a temperature changing chamber (403). Each region can be composed of three independent temperature regions.

냉장고는 듀얼루프사이클에 의해 구동될 수 있다. 듀얼루프사이클은 제 1 냉각장치(404)과 제 2 냉각장치(400)을 포함할 수 있다.The refrigerator can be driven by a dual loop cycle. The dual loop cycle may include a first cooling device 404 and a second cooling device 400.

제 1 냉각장치(404)과 제 2 냉각장치(400)은 상호간의 간섭과 영향이 없이 완전히 독립적으로 작동이 될 수 있다.The first cooling device 404 and the second cooling device 400 can be operated completely independently without interference and influence therebetween.

제 1 냉각장치(404)은 냉장실(401)의 내부를 목표온도까지 낮추도록 마련된다.The first cooling device 404 is provided to lower the interior of the refrigerating chamber 401 to the target temperature.

제 1 냉각장치(404)은 압축기(405), 응축기(406), 팽창장치(407), 증발기(408)를 포함할 수 있다. 압축기(405)로부터 압축된 냉매는 응축기(406)를 거치며 고온 고압의 액체상태의 냉매로 토출되며, 팽창장치(407)와 증발기(408)를 거치며 저온 저압의 기체상태의 냉매로 배출되어, 다시 압축기(405)로 유입된다. The first cooling device 404 may include a compressor 405, a condenser 406, an expansion device 407, and an evaporator 408. The refrigerant compressed from the compressor 405 is discharged through the condenser 406 to the refrigerant in the liquid state at high temperature and high pressure and discharged through the expansion device 407 and the evaporator 408 into the low- And then flows into the compressor 405.

제 2 냉각장치(400)은 냉동실(402)과 변온실(403)의 내부를 목표온도까지 낮추도록 마련된다.The second cooling device 400 is provided to lower the temperature of the freezing room 402 and the changing room 403 to the target temperature.

제 2 냉각장치(400)은 제 1 냉매회로, 제 2 냉매회로와 제 3 냉매회로를 포함한다.The second cooling device 400 includes a first refrigerant circuit, a second refrigerant circuit, and a third refrigerant circuit.

제 1 냉매회로는 압축기(410)에서 토출되는 냉매가 응축기(420), 이젝터(430), 기액분리기(440)를 거쳐, 압축기(410)의 흡입측으로 유동하도록 구성되고, 제 2 냉매회로는 이젝터(430), 기액분리기(440), 제 1 팽창장치(452), 제 1 증발기(454), 제 2 증발기(464)를 거쳐 이젝터(430)의 흡입구로 흡입되어 순환하도록 구성되며, 제 3 냉매회로는 기액분리기(440)를 통과한 냉매가 제 2 팽창장치(462)와 제 2 증발기(464)를 거쳐 이젝터(430)의 흡입구로 흡입되어 유동하여 제 1 팽창장치(452), 제 1 증발기(454)를 바이패스 하도록 구성된다.The first refrigerant circuit is configured such that the refrigerant discharged from the compressor 410 flows through the condenser 420, the ejector 430 and the gas-liquid separator 440 to the suction side of the compressor 410, Liquid separator 440, a first expansion device 452, a first evaporator 454 and a second evaporator 464 to be sucked and circulated through the suction port of the ejector 430, Liquid separator 440 is sucked into the suction port of the ejector 430 through the second expansion device 462 and the second evaporator 464 and flows to the first expansion device 452, Lt; RTI ID = 0.0 > 454 < / RTI >

제 1 증발기(454)와 제 2 증발기(464)의 용도는 한정되지 않으나, 본 발명의 실시예에서는 제 1 증발기(454)는 냉장고의 변온실(403)에 사용되고, 제 2 증발기(464)는 냉장고의 냉동실(402)에 사용될 수 있다. 즉, 제 1 증발기(454)는 변온실 증발기로, 제 2 증발기(464)는 냉동실 증발기로 명명할 수 있다.The use of the first evaporator 454 and the second evaporator 464 is not limited, but in the embodiment of the present invention, the first evaporator 454 is used in the changing room 403 of the refrigerator, and the second evaporator 464 is used It can be used in the freezing chamber 402 of the refrigerator. That is, the first evaporator 454 may be referred to as a transformer room evaporator, and the second evaporator 464 may be referred to as a freezer compartment evaporator.

제 2 냉매회로와 제 3 냉매회로 사이의 냉매 흐름 제어는 유로전환장치(470)를 통해 이루어진다. 자세하게는 유로전환장치(470)는 기액분리기(440)의 토출측의 한편에 설치되어, 기액분리기(440)를 통과한 액냉매가 제 2 및 제 3 냉매회로 중 적어도 하나의 냉매회로를 통해 유동하도록 냉매의 유로를 전환하도록 마련된다.The refrigerant flow control between the second refrigerant circuit and the third refrigerant circuit is performed through the flow path switching device 470. Liquid separator 440 so that the liquid refrigerant that has passed through the gas-liquid separator 440 flows through at least one refrigerant circuit of the second and third refrigerant circuits And is arranged to switch the flow path of the refrigerant.

유로전환장치(470)는 3웨이 밸브를 포함할 수 있다. 유로전환장치(470)는 제 2 냉매회로를 개폐하는 제 1 밸브(471)와, 제 3 냉매회로를 개폐하는 제 2 밸브(472)를 포함할 수 있다.The flow path switching device 470 may include a three-way valve. The flow path switching device 470 may include a first valve 471 for opening and closing the second refrigerant circuit and a second valve 472 for opening and closing the third refrigerant circuit.

이와 함께 응축기팬(421)을 구동하는 응축기 팬모터(422)와, 변온실(403)의 제 1 팬(457)을 구동하는 제 1 팬모터(458), 냉동실(460)의 제 2 팬(467)을 구동하는 제 2 팬모터(468)가 더 마련된다.A condenser fan motor 422 for driving the condenser fan 421, a first fan motor 458 for driving the first fan 457 of the variable chamber 403, a second fan (not shown) for the freezing chamber 460 A second fan motor 468 for driving the second fan motor 467 is further provided.

또한 제 1 증발기(454)와, 제 2 증발기(464)의 표면에는 증발기 표면의 성에를 제거할 수 있도록 각각 제 1 제상히터(456)와, 제 2 제상히터(466)가 마련될 수 있다.A first defrost heater 456 and a second defrost heater 466 may be provided on the surfaces of the first evaporator 454 and the second evaporator 464 to remove the surface of the evaporator.

이상에서는 특정의 실시예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나, 상기한 실시예에만 한정되지 않으며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다. The foregoing has shown and described specific embodiments. However, it should be understood that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes and modifications may be made without departing from the technical idea of the present invention described in the following claims .

52 : 키입력부 54 : 냉동실온도 감지부
56 : 냉장실온도 감지부 58 : 냉장실증발기 온도감지부
60 : 제어부 62 : 압축기 구동부
64 : 제 1 팬 구동부 66 : 제 2 팬 구동부
68 : 유로전환장치 구동부 70 : 표시부
72 : 제상히터 구동부
100 : 냉동사이클 110 : 압축기
120 : 응축기 121 : 응축기팬
122 : 응축기 팬모터 130 : 이젝터
131 : 노즐부 132 : 흡입부
133 : 믹싱부 134 : 디퓨저부
140 : 기액분리기 150 : 냉장실
152 : 제 1 팽창장치 154 : 제 1 증발기
156 : 제 1 제상히터 157 : 제 1 팬
158 : 제 1 모터 160 : 냉동실
162 : 제 2 팽창장치 164 : 제 2 증발기
166 : 제 2 제상히터 167 : 제 2 팬
168 : 제 2 모터
52: Key input unit 54: Freezer room temperature sensing unit
56: Refrigerator room temperature sensing part 58: Refrigerator room evaporator temperature sensing part
60: control unit 62: compressor driving unit
64: first fan driving unit 66: second fan driving unit
68: flow path switching device driving part 70: display part
72: Defrost heater driving part
100: refrigeration cycle 110: compressor
120: condenser 121: condenser fan
122: condenser fan motor 130: ejector
131: Nozzle part 132: Suction part
133: mixing section 134: diffuser section
140: gas-liquid separator 150: refrigerating chamber
152: first expansion device 154: first evaporator
156: first defrost heater 157: first fan
158: First motor 160: Freezer
162: second expansion device 164: second evaporator
166: second defrost heater 167: second fan
168: Second motor

Claims (19)

압축기에서 토출되는 냉매가 응축기, 이젝터, 기액분리기를 거쳐 상기 압축기의 흡입측으로 유동하도록 구성되는 제 1 냉매회로;
상기 이젝터, 상기 기액분리기, 제 1 팽창장치, 제 1 증발기, 제 2 증발기를 거쳐 상기 이젝터의 흡입구로 흡입되어 순환하도록 구성되는 제 2 냉매회로;
상기 이젝터, 상기 기액분리기를 통과한 냉매가 제 2 팽창장치와 상기 제 2 증발기를 거쳐 상기 이젝터의 흡입구로 흡입되어 유동하여 상기 제 1 팽창장치, 상기 제 1 증발기를 바이패스하도록 구성되는 제 3 냉매회로;
상기 이젝터는 상기 제 1 냉매회로상에서 상기 응축기로부터 토출되는 냉매와, 상기 제 2 증발기로부터 토출되는 냉매를 혼합하여 상기 기액분리기로 토출하는 것을 특징으로 하는 냉각장치.
A first refrigerant circuit configured to cause a refrigerant discharged from the compressor to flow to a suction side of the compressor through a condenser, an ejector, and a gas-liquid separator;
A second refrigerant circuit configured to be sucked and circulated through an inlet of the ejector through the ejector, the gas-liquid separator, the first expansion device, the first evaporator, and the second evaporator;
The refrigerant passing through the ejector and the gas-liquid separator is sucked into the suction port of the ejector through the second expansion device and the second evaporator and flows through the third expansion device and the first evaporator, Circuit;
Wherein the ejector mixes the refrigerant discharged from the condenser and the refrigerant discharged from the second evaporator on the first refrigerant circuit, and discharges the mixed refrigerant to the gas-liquid separator.
제 1 항에 있어서,
상기 기액분리기의 토출측의 한편에 설치되어, 상기 기액분리기를 통과한 액체냉매가 상기 제 2 및 제 3 냉매회로 중 적어도 하나의 냉매회로를 통해 유동하도록 마련되는 유로전환장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각장치.
The method according to claim 1,
And a flow path switching device provided at one side of the discharge side of the gas-liquid separator and adapted to allow liquid refrigerant passing through the gas-liquid separator to flow through at least one refrigerant circuit of the second and third refrigerant circuits Lt; / RTI >
제 2 항에 있어서,
냉각장치가 파워온되어 전력공급이 개시되면 상기 제 2 냉매회로를 통해 냉매가 유동하도록 하고, 상기 제 2 냉매회로를 통한 냉각이 완료되면 상기 제 3 냉매회로를 통해 냉매가 유동하도록 상기 유로전환장치를 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각장치.
3. The method of claim 2,
The refrigerant is circulated through the second refrigerant circuit when the cooling device is powered on and the power supply is started, and when the cooling through the second refrigerant circuit is completed, the refrigerant flows through the third refrigerant circuit, And a control unit for controlling the cooling unit.
제 1 항에 있어서,
상기 제 2 냉매회로에서,
상기 제 1 증발기를 거친 냉매는 상기 제 2 증발기를 거치도록 구성되는 것을 특징으로 하는 냉각장치.
The method according to claim 1,
In the second refrigerant circuit,
And the refrigerant passing through the first evaporator is configured to pass through the second evaporator.
제 1 항에 있어서,
상기 이젝터는,
상기 응축기로부터 토출되는 냉매와, 상기 제 2 증발기로부터 토출되는 냉매를 혼합하고 혼합된 냉매의 압력을 승압시켜 상기 기액분리기로 토출하는 것을 특징으로 하는 냉각장치.
The method according to claim 1,
The ejector
A refrigerant discharged from the condenser and a refrigerant discharged from the second evaporator are mixed and the pressure of the mixed refrigerant is increased to discharge the mixed refrigerant to the gas-liquid separator.
제 1 항에 있어서,
상기 기액분리기는,
상기 이젝터로부터 토출되는 냉매를 기상 냉매와 액상 냉매로 분리하고, 상기 기상 냉매를 상기 제 1 냉매회로로 토출하고, 상기 액상 냉매를 상기 제 2 냉매회로 또는 제 3 냉매회로로 토출하는 것을 특징으로 하는 냉각장치.
The method according to claim 1,
The gas-
Separating the refrigerant discharged from the ejector into gaseous refrigerant and liquid refrigerant, discharging the gaseous refrigerant to the first refrigerant circuit, and discharging the liquid refrigerant to the second refrigerant circuit or the third refrigerant circuit Cooling device.
제 5 항에 있어서,
상기 이젝터는,
상기 응축기로부터 토출되는 냉매를 감압팽창하도록 마련되는 노즐부;
상기 제 2 증발기로부터 토출되는 냉매를 흡입하는 흡입부;
상기 노즐부로 유입되는 냉매와, 상기 흡입부로 유입되는 냉매가 혼합되는 믹싱부;
상기 믹싱부에서 혼합된 냉매를 승압하도록 마련되는 디퓨져부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각장치.
6. The method of claim 5,
The ejector
A nozzle unit provided to expand and expand the refrigerant discharged from the condenser;
A suction unit for sucking the refrigerant discharged from the second evaporator;
A mixing unit for mixing a refrigerant flowing into the nozzle unit and a refrigerant flowing into the suction unit;
And a diffuser portion (20) configured to increase the refrigerant mixed in the mixing portion.
제 1 항에 있어서,
상기 압축기는,
회전을 제어하여 냉매유량을 제어하는 인버터 압축기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각장치.
The method according to claim 1,
The compressor includes:
And an inverter compressor for controlling the rotation to control the refrigerant flow rate.
제 1 항에 있어서,
상기 팽창장치는,
모세관, 전자팽창밸브와 캐필러리튜브 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각장치.
The method according to claim 1,
The expansion device includes:
A capillary tube, an electronic expansion valve, and a capillary tube.
제 1 항에 있어서,
상기 이젝터로 유입되는 냉매의 건도를 상승시키도록 상기 응축기의 토출부에 마련되는 제 3 팽창장치;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각장치.
The method according to claim 1,
Further comprising: a third expansion device provided in a discharge part of the condenser to raise the dryness of the refrigerant flowing into the ejector.
제 10 항에 있어서,
상기 제 3 팽창장치와 상기 압축기 흡입부 사이에서 열교환하는 SLHX열교환기(Suction Line Heat Exchange);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각장치.
11. The method of claim 10,
And a SLHX heat exchanger (Suction Line Heat Exchange) that exchanges heat between the third expansion device and the compressor suction portion.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 냉매회로는,
상기 응축기의 토출부와 상기 압축기의 흡입부사이에 열교환을 할 수 있도록 구성되는 열교환기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각장치.
The method according to claim 1,
Wherein the first refrigerant circuit comprises:
And a heat exchanger configured to perform heat exchange between the discharge portion of the condenser and the suction portion of the compressor.
제 1 항에 있어서,
상기 제 2 냉매회로는,
상기 제 1 증발기의 토출부에 마련되어, 상기 제 2 증발기로 흐르는 냉매의 압력을 감압시키도록 구성되는 중간 팽창장치;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각장치.
The method according to claim 1,
Wherein the second refrigerant circuit comprises:
Further comprising an intermediate expansion device provided in the discharge portion of the first evaporator and configured to reduce the pressure of the refrigerant flowing to the second evaporator.
제 13 항에 있어서,
상기 중간 팽창장치는,
그 내경이 상기 압축기의 흡입측 냉매관의 내경보다 작은 것을 특징으로 하는 냉각장치.
14. The method of claim 13,
The intermediate expansion device includes:
Wherein an inner diameter of the refrigerant pipe is smaller than an inner diameter of the suction side refrigerant pipe of the compressor.
냉매를 기액 분리하는 기액분리기와, 상기 기액분리기로부터 분리되는 기상냉매가 유입되어 냉매를 압축하는 압축기와, 상기 압축기로부터 압축된 냉매를 응축하도록 마련되는 응축기를 갖는 주냉매회로;
제 1 팽창장치, 제 1 증발기, 제 2 증발기를 거치도록 형성되는 전체냉각모드냉매회로;
제 2 팽창장치, 상기 제 2 증발기를 거치며, 상기 제 1 팽창장치와 상기 제 1 증발기를 바이패스하도록 구성되는 냉동모드냉매회로;
상기 기액분리기로부터 분리되는 액상냉매가 유입되어, 상기 전체모드냉매회로와 상기 냉동모드냉매회로 중 적어도 하나의 냉매회로를 통해 유동하도록 냉매의 유로를 전환하도록 구성되는 유로전환장치;
상기 주냉매회로에서 상기 응축기로부터 토출되는 냉매와, 상기 전체모드냉매회로와 상기 냉동모드냉매회로 중 적어도 하나의 냉매회로에서 상기 제 2 증발기를 거친 냉매를 혼합하여 상기 기액분리기로 유입시키도록 마련되는 이젝터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각장치.
A main refrigerant circuit having a compressor for compressing the refrigerant into which the gaseous refrigerant separated from the gas-liquid separator flows, and a condenser for condensing the refrigerant compressed from the compressor;
An overall cooling mode refrigerant circuit formed to pass through the first expansion device, the first evaporator, and the second evaporator;
A freezing mode refrigerant circuit configured to bypass the first expansion device and the first evaporator through the second expansion device and the second evaporator;
A flow path switching device configured to flow the liquid refrigerant separated from the gas-liquid separator to switch the flow path of the refrigerant to flow through the refrigerant circuit of at least one of the full mode refrigerant circuit and the freezing mode refrigerant circuit;
The refrigerant circuit according to any one of the preceding claims, wherein refrigerant discharged from the condenser in the main refrigerant circuit and refrigerant circulated through the second evaporator in at least one refrigerant circuit of the refrigerant circuit and the freezing mode refrigerant circuit are mixed to be introduced into the gas- And an ejector.
제 15항에 있어서,
상기 이젝터는,
상기 응축기로부터 토출되는 냉매와, 상기 제 2 증발기로부터 토출되는 냉매를 혼합하고 혼합된 냉매의 압력을 승압시켜 상기 기액분리기로 토출하는 것을 특징으로 하는 냉각장치.
16. The method of claim 15,
The ejector
A refrigerant discharged from the condenser and a refrigerant discharged from the second evaporator are mixed and the pressure of the mixed refrigerant is increased to discharge the mixed refrigerant to the gas-liquid separator.
압축기에서 토출되는 냉매가 응축기와, 이젝터, 기액분리기를 거쳐 상기 압축기의 흡입측으로 유동하도록 이루어지는 제 1 냉매회로;
상기 이젝터, 상기 기액분리기, 제 1 팽창장치, 제 1 냉각실을 냉각하는 제 1 증발기, 제 2 냉각실을 냉각하는 제 2 증발기를 거쳐 상기 이젝터의 흡입구로 흡입되어 순환하는 제 2 냉매회로;
상기 기액분리기를 통과한 냉매가 제 2 팽창장치와 상기 제 2 증발기를 거쳐 상기 이젝터의 흡입구로 흡입되어 유동하여 상기 제 1 팽창장치, 상기 제 1 증발기를 바이패스 하도록 이루어지는 제 3 냉매회로;
상기 기액분리기의 토출측의 한편에 설치되고, 상기 기액분리기를 통과한 액냉매가 상기 제 2 및 제 3 냉매 회로 가운데 적어도 하나의 냉매회로를 통해 유동하도록 냉매의 유로를 전환하는 유로전환장치;를 포함하는 냉각장치의 운전방법으로서,
상기 제 1 냉매회로와 제 2 냉매회로를 통해 냉매가 유동하도록 상기 유로 전환 장치를 제어하여 냉매가 상기 제 1 및 제 2 냉각실을 모두 냉각하고,
상기 제 1 냉각실이 목표온도에 도달하면, 상기 제 1 냉매회로와 제 3 냉매회로를 통해 냉매가 유동하도록 상기 유로전환장치를 제어하여 상기 제 2 냉각실을 단독으로 냉각하는 것을 특징으로 하는 냉각장치의 운전방법.
A first refrigerant circuit in which a refrigerant discharged from a compressor flows through a condenser, an ejector, and a gas-liquid separator to a suction side of the compressor;
A second refrigerant circuit that is sucked into the suction port of the ejector through a second evaporator that cools the second cooling chamber and circulates, through the ejector, the gas-liquid separator, the first expansion device, the first cooling chamber, and the second evaporator;
A third refrigerant circuit for allowing the refrigerant having passed through the gas-liquid separator to be sucked into the suction port of the ejector through the second expansion device and the second evaporator and to flow to bypass the first expansion device and the first evaporator;
And a flow path switching device provided on one side of the discharge side of the gas-liquid separator for switching the flow path of the refrigerant such that liquid refrigerant passing through the gas-liquid separator flows through at least one refrigerant circuit among the second and third refrigerant circuits The cooling device comprising:
The refrigerant circulates in the first and second cooling chambers by controlling the flow path switching device so that the refrigerant flows through the first refrigerant circuit and the second refrigerant circuit,
Wherein when the temperature of the first cooling chamber reaches a target temperature, the flow path switching device is controlled so that the refrigerant flows through the first refrigerant circuit and the third refrigerant circuit, thereby cooling the second cooling chamber alone Method of operation of the device.
제 17항에 있어서,
상기 제 1 냉매회로와 제 2 냉매회로를 통한 운전을 전체냉각모드라 하고, 상기 제 1 냉매회로와 제 3 냉매회로를 통한 운전을 냉동모드라 할 때,
상기 압축기의 회전수를 제어하여, 상기 전체냉각모드와 상기 냉동모드에서의 냉매유량을 조절하는 것을 특징으로 하는 냉각장치의 운전방법.
18. The method of claim 17,
Wherein the operation through the first refrigerant circuit and the second refrigerant circuit is referred to as a full cooling mode and the operation through the first refrigerant circuit and the third refrigerant circuit is referred to as a freezing mode,
Wherein the controller controls the rotation speed of the compressor to adjust the refrigerant flow rate in the entire cooling mode and the freezing mode.
제 17항에 있어서,
상기 압축기의 운전이 정지되면 상기 유로전환장치를 제어하여 상기 제 3 냉매회로를 폐쇄하고 상기 제 2 냉매회로를 개방함으로써, 상기 압축기에서 이미 토출된 압축냉매를 상기 제 2 냉매회로로 공급하여 상기 제 1 증발기를 제상하는 것을 특징으로 하는 냉각장치의 운전방법.
18. The method of claim 17,
When the operation of the compressor is stopped, the third refrigerant circuit is closed by controlling the flow path switching device, and the second refrigerant circuit is opened to supply the compressed refrigerant already discharged from the compressor to the second refrigerant circuit, 1 evaporator is defrosted.
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