KR20200128635A - 냉장고 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 냉장고에 관한 것이다.
본 실시예에 따른 냉장고에는, 냉매를 압축하는 압축기; 상기 압축기에서 압축된 냉매를 응축시키는 응축기; 상기 응축기에서 응축된 냉매의 유동을 가이드 하는 냉매배관; 상기 응축기에서 응축된 냉매를 감압하기 위한 팽창장치; 및 상기 팽창장치에서 감압된 냉매를 증발하기 위한 증발기가 포함되며, 상기 증발기에는, 상기 팽창장치에서 감압된 냉매가 유동하는 증발배관; 및 상기 증발배관 및 상기 증발배관의 냉매와 열교환 되는 냉매가 유동하는 결합배관이 결합되는 열교환 핀이 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.
이와 관련하여, 본 출원인은 특허 등록을 받은 바 있다 (선행특허 등록번호 10-1275184, 등록일자 2013년 6월 10일).
한편, 상기 압축기는 냉장고의 하부에 위치하는 기계실에 위치될 수 있다. 상기 기계실은 냉장고가 설치되는 공간, 일례로 실내공간과 연통되어 상온으로 유지된다.
상온에 의하여 상기 압축기로 흡입되는 냉매의 과열도가 상승되는 현상이 나타났다. 상기 과열도가 상승되면 압축기에 과부하가 걸리게 되고 소비전력이 증가하는 문제점이 나타날 수 있다.
본 실시예는 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 냉동 사이클의 흡입과열도 또는 과냉도가 개선되는 냉장고를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 실시예에 따른 냉장고에는, 냉매를 압축하는 압축기; 상기 압축기에서 압축된 냉매를 응축시키는 응축기; 상기 응축기에서 응축된 냉매의 유동을 가이드 하는 냉매배관; 상기 응축기에서 응축된 냉매를 감압하기 위한 팽창장치; 및 상기 팽창장치에서 감압된 냉매를 증발하기 위한 증발기가 포함되며, 상기 증발기에는, 상기 팽창장치에서 감압된 냉매가 유동하는 증발배관; 및 상기 증발배관 및 상기 증발배관의 냉매와 열교환 되는 냉매가 유동하는 결합배관이 결합되는 열교환 핀이 포함된다.
또한, 상기 결합배관은, 상기 압축기에서 압축된 냉매가 유동하는 배관인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 압축기에는 제 1 압축기 및 제 2 압축기가 포함되며, 상기 제 2 압축기에서 토출된 1단 압축 냉매는 상기 증발기와 열교환 하여 상기 제 1 압축기로 흡입하여 2단 압축되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 증발기에는, 상기 결합 배관이 결합되는 제 1 증발기 및 상기 제 1 증발기의 일측에 제공되는 제 2 증발기가 포함되며, 상기 제 2 증발기에서 증발된 냉매는 상기 제 2 압축기로 흡입되고, 상기 제 2 압축기에서 토출된 냉매는 상기 제 1 증발기의 결합 배관으로 유동하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 1 증발기에서 증발된 냉매는 상기 결합배관을 유동한 냉매와 합지되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 결합배관에는, 상기 팽창장치와, 상기 증발기를 통과한 냉매를 상기 압축기로 가이드 하는 흡입배관을 가지는 흡입 어셈블리가 포함된다.
또한, 상기 흡입배관은 상기 팽창장치에 결합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 증발기에는 제 1 증발기 및 제 2 증발기가 포함되며, 상기 흡입 어셈블리에는, 상기 제 1 증발기에 결합되는 제 1 흡입 어셈블리; 및 상기 제 2 증발기에 결합되는 제 2 흡입 어셈블리가 포함된다.
또한, 상기 압축기에는, 상기 제 1 흡입 어셈블리의 제 1 흡입배관에 결합되는 제 1 압축기; 및 상기 제 2 흡입 어셈블리의 제 2 흡입배관에 결합되는 제 2 압축기가 포함되며, 상기 제 2 압축기에서 압축된 냉매는 상기 제 1 흡입배관의 냉매와 합지되는 것을 특징으로 한다.
또한, 저장실을 형성하며, 아우터 케이스, 이너 케이스 및 단열재를 포함하는 본체가 더 포함되며, 상기 결합배관은 상기 증발기와 단열재의 사이에 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 열교환 핀에는, 상기 증발배관이 결합되는 제 1 삽입부; 및 상기 결합배관이 결합되는 제 2 삽입부가 포함된다.
또한, 상기 제 2 삽입부에는, 상기 결합배관이 관통하는 관통공; 및 상기 열교환 핀의 적어도 일부분이 함몰되어 형성되는 함몰부 중 적어도 어느 하나를 포함한다.
또한, 상기 증발기는 복수 개로 제공되며, 상기 냉매배관으로부터 분지되며, 복수의 증발기측으로 냉매를 가이드 하는 복수의 냉매유로; 및 상기 복수의 냉매유로로 분지되는 분지부에 설치되어, 냉매의 유량을 조절하는 유동조절부가 더 포함된다.
제안되는 실시예에 따르면, 저압 압축기에서 토출된 냉매와 증발기를 유동하는 냉매간에 열교환이 수행될 수 있으므로, 고압 압축기로 흡입되는 냉매의 흡입 과열도를 낮출 수 있다는 장점이 있다.
그리고, 상기 흡입 과열도가 개선됨으로써, 압축기 부하가 감소하여 소비전력이 개선될 수 있다.
또한, 팽창장치를 유동하는 냉매와 증발기 냉매간에 열교환이 수행될 수 있으므로, 증발기로 유입되는 냉매의 건도를 낮출 수 있고 이에 따라 증발기의 효율이 개선될 수 있다는 장점이 있다.
또한, 증발기와 열교환 되는 소정의 냉매 배관, 즉 저압 토출배관 또는 흡입 파이프 어셈블리가 증발기의 핀에 삽입됨으로써, 상기 소정의 냉매 배관과 증발기의 냉매배관 간에 효과적으로 열교환이 이루어질 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 냉장고의 냉동 사이클 구성을 보여주는 시스템 도면이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 증발기의 구조를 보여주는 도면이다.
도 3은 도 2의 I-I'를 따라 절개한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 냉장고의 냉동 사이클 구성을 보여주는 시스템 도면이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 냉장고의 구성을 보여주는 도면이다.
도 6은 도 5의 II-II'를 따라 절개한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 증발기의 구조를 보여주는 도면이다.
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 제 1 실시예에 따른 냉장고의 냉동 사이클 구성을 보여주는 시스템 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 냉장고(10)에는, 냉동 사이클을 구동하기 위한 다수의 장치가 포함된다.
상세히, 상기 냉장고(10)에는, 냉매를 압축하기 위한 복수의 압축기(111,115)와, 상기 복수의 압축기(111,115)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(10)에는, 상기 복수의 압축기(111,115), 응축기(120), 팽창장치(141,143,145) 및 증발기(150,160)를 연결하여 냉매의 유동을 가이드 하는 냉매배관(100)이 포함된다.
상기 복수의 압축기(111,115)에는, 제 1 압축기(111) 및 제 2 압축기(115)가 포함된다. 상기 제 2 압축기(115)는 저압측에 배치되어 냉매를 1단 압축하는 "저압 압축기"이며, 상기 제 1 압축기(115)는 상기 제 2 압축기(115)에서 압축된 냉매를 더 압축(2단 압축)하는 "고압 압축기"로서 이해된다.
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 2 증발기(160)는 상기 제 1 증발기(150)의 일측에 제공된다.
일례로, 상기 제 1 증발기(150)는 상기 냉장실에 공급될 냉기를 생성하며, 상기 냉장실의 일측에 배치될 수 있다. 그리고, 상기 제 2 증발기(160)는 상기 냉동실에 공급될 냉기를 생성하며, 상기 냉동실의 일측에 배치될 수 있다.
상기 냉동실에 공급되는 냉기의 온도는 상기 냉장실에 공급되는 냉기의 온도보다 낮을 수 있으며, 이에 따라 상기 제 2 증발기(160)의 냉매 증발압력은 상기 제 1 증발기(150)의 냉매 증발압력보다 낮을 수 있다.
상기 제 2 증발기(160)의 출구측 냉매배관(100)은 상기 제 2 압축기(115)의 입구측으로 연장된다. 따라서, 상기 제 2 증발기(160)를 통과한 냉매는 상기 제 2 압축기(115)로 흡입될 수 있다.
상기 냉매배관(100)에는, 상기 제 1 증발기(150)의 출구측 냉매 배관과, 상기 제 2 압축기(115)의 출구측 냉매배관, 즉 저압 토출배관(170)이 합지되는 합지부(105)가 포함된다.
그리고, 상기 저압 토출배관(170)을 유동하는 1단 압축 냉매는 상기 제 1 증발기(150)의 냉매와 열교환 될 수 있다. 상기 1단 압축 냉매의 온도는 상기 제 1 증발기(150)의 냉매보다 고온일 수 있다.
상기 열교환에 의하여, 상기 저압 토출배관(170)을 유동하는 1단 압축 냉매의 과열도가 감소될 수 있다. 이와 관련된 설명은, 도면을 참조하여 후술한다.
즉, 상기 제 1 증발기(150)를 통과한 냉매는, 상기 제 2 압축기(115)에서 압축된 후 상기 제 1 증발기(150) 냉매와 열교환 되는 저압 토출배관(170)의 냉매와 합지되어, 상기 제 1 압축기(111)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)이 포함될 수 있다.
상기 제 2 증발기(160)가 냉동실측 증발기로 사용되고, 상기 제 1 증발기(150)가 냉장실측 증발기로 사용되는 경우, 상기 제 2 증발기(160)의 냉매 증발압력이 상기 제 1 증발기(150)의 냉매 증발압력보다 낮게 형성되도록 하기 위하여, 상기 제 2 팽창장치(143)의 모세관 관경이 상기 제 1 팽창장치(141)의 모세관 관경보다 작을 수 있다.
상기 냉장고(10)에는, 상기 제 1 증발기(150)의 입구측에 제공되어, 상기 제 1 증발기(150)로의 냉매 유입을 가이드 하는 제 1 냉매유로(101) 및 상기 제 2 증발기(160)의 입구측에 제공되어, 상기 제 2 증발기(160)로의 냉매 유입을 가이드 하는 제 2 냉매유로(103)가 포함된다.
상기 제 1,2 냉매유로(101,103)는 냉매배관(100)의 분지유로로서, 각각 "제 1,2 증발유로"라 이름할 수 있다.
상기 제 1 냉매유로(101)에는 제 1 팽창장치(141)가 설치되며, 상기 제 2 냉매유로(103)에는 제 2 팽창장치(143)가 설치될 수 있다.
상기 냉장고(10)에는, 냉매를 상기 제 1,2 냉매유로(101,103)로 분지하여 유입시키기 위한 유동조절부(130)가 더 포함된다. 상기 유동조절부(130)는 상기 제 1,2 냉매유로(101,103)로 분지되는 분지부에 설치된다.
상기 유동조절부(130)는 제 1,2 증발기(150,160) 중 적어도 하나의 증발기가 운전되도록, 즉 냉매가 상기 제 1,2 증발기(150) 중 어느 하나의 증발기, 또는 상기 제 1,2 증발기(150,160)에 동시에 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 1,2냉매유로(101,103)로 분지되어 배출될 수 있다. 상기 제 1,2 냉매유로(101,103)에 연결되는 유출부를 각각 "제 1 유출부" 및 "제 2 유출부"라 이름한다.
상기 제 1,2 유출부 중 적어도 하나의 유출부가 개방될 수 있다. 일례로, 상기 제 1,2 유출부가 모두 개방되면, 상기 제 1,2 냉매유로(101,103)를 통하여 냉매가 유동한다. 반면에, 상기 제 1 유출부가 개방되고 제 2 유출부가 폐쇄되면, 상기 제 1 냉매유로(101)를 통하여 냉매가 유동한다.
물론, 상기 제 1 유출부는 폐쇄되고, 제 2 유출부는 개방되는 경우, 상기 제 2 냉매유로(103)를 통해서만 냉매가 유동할 수도 있다.
상기 냉장고(10)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) 또는 제 2 증발기(160)의 운전에 따른 냉기 발생이 많이 필요할 경우에는 상기 제 1 증발팬(155) 또는 제 2 증발기(160)의 회전속도는 증가하며, 냉기가 충분할 경우에는 상기 제 1 증발팬(155) 또는 제 2 증발기(160)의 회전속도가 감소될 수 있다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 증발기의 구조를 보여주는 도면이고, 도 3은 도 2의 I-I'를 따라 절개한 단면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 제 1 증발기(150)에는, 상기 제 1 팽창장치(141)에서 감압된 냉매가 유동하는 증발배관(152) 및 상기 증발배관(152)에 결합되어 열교환 면적을 증대시키는 다수의 열교환 핀(154, 이하 "핀"이라 함)이 포함된다.
상기 다수의 핀(154)은 서로 이격되어 상기 증발배관(152)에 결합될 수 있다. 상기 증발배관(152)은 상기 다수의 핀(154)을 관통하도록 설치될 수 있다.
상기 제 1 증발팬(155)이 운전되면, 냉장고 내부의 냉기는 상기 제 1 증발기(150)를 통과하면서 상기 증발배관(152)의 냉매와 열교환 된다. 이 때, 상기 핀(154)은 상기 냉기와 냉매간의 열교환 면을 제공한다.
상기 제 1 증발기(150)의 입구측에는, 상기 제 1 증발기(150)로 냉매의 유입을 가이드 하는 증발기 입구배관(101a) 및 상기 제 1 증발기(150)를 통과한 냉매의 배출을 가이드 하는 증발기 출구배관(101b)이 포함된다. 상기 증발기 입구배관(101a) 및 증발기 출구배관(101b)은 상기 제 1 냉매유로(101)의 일부분을 구성한다.
상기 냉장고(10)에는, 상기 저압토출 배관(170)을 유동하는 냉매를 상기 핀(154)의 일측으로 가이드 하는 열교환 입구배관(171)과, 상기 열교환 입구배관(171)으로부터 연장되어 상기 핀(154)에 결합되며 상기 증발배관(152)의 냉매와 열교환 되는 열교환 배관(172) 및 상기 열교환 배관(172)을 통과한 냉매를 상기 합지부(105)로 가이드 하는 열교환 출구배관(173)이 포함된다.
상기 열교환 입구배관(171), 열교환 배관(172) 및 열교환 출구배관(173)은 상기 저압토출 배관(170)의 일부분을 구성할 수 있다.
상기 제 1 증발기(150)의 핀(154)에는, 다수의 삽입부(154a,154b)가 포함된다.
상기 다수의 삽입부(154a,154b)에는, 상기 증발배관(152)이 결합되는 제 1 삽입부(154a) 및 상기 열교환 배관(172)이 결합되는 제 2 삽입부(154b)가 포함된다.
일례로, 도 3에 도시되는 바와 같이, 상기 제 1 삽입부(154a)는 상기 핀(154)의 적어도 일부분이 관통되는 관통공의 형상을 가질 수 있다. 그리고, 상기 제 2 삽입부(154b)는 상기 핀(154)의 모서리로부터 일 방향으로 함몰되는 함몰부 또는 홈의 형상을 가질 수 있다.
다만, 이에 한정되지는 않으며, 상기 제 2 삽입부(154b)는 상기 제 1 삽입부(154a)와 유사하게, 관통공의 형상을 가지도록 구성될 수 있다.
이와 같이, 상기 열교환 배관(172)이 상기 핀(154)에 결합됨으로써, 상기 저압토출 배관(170)의 냉매는, 상기 증발배관(152)의 냉매와, 상기 제 1 증발기(150)의 주변을 유동하는 냉기에 의하여 용이하게 냉각될 수 있다.
정리하면, 상기 제 2 압축기(115)에서 1단 압축된 냉매가 상기 제 1 증발기(150)에 에 의하여 냉각됨으로써 1단 압축 냉매의 과열도가 감소될 수 있다.
그리고, 감소된 과열도를 가진 냉매가 상기 제 1 압축기(111)로 흡입되어 2단 압축될 수 있으므로, 제 1 압축기(111)의 부하가 감소되고 이에 따라 소비전력이 낮춰질 수 있다는 장점이 있다.
이하에서는, 본 발명의 제 2 실시예에 대하여 설명한다. 본 실시예는 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 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 냉장고의 냉동 사이클 구성을 보여주는 시스템 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 냉장고(10)에는, 상기 제 1 증발기(150)에 결합되어 상기 제 1 증발기(150)의 냉매와 열교환 하는 제 1 흡입 어셈블리(210) 및 상기 제 2 증발기(160)에 결합되어 상기 제 2 증발기(160)의 냉매와 열교환 하는 제 2 흡입 어셈블리(220)가 포함된다.
상기 제 1 흡입 어셈블리(210)에는, 상기 제 1 냉매유로(101)를 유동하는 냉매를 감압시키는 제 1 팽창장치(211) 및 상기 제 1 증발기(150)를 통과한 냉매를 상기 제 1 압축기(111)로 가이드 하는 제 1 흡입배관(215)이 포함된다. 상기 제 1 압축기(111)는 상기 제 1 흡입배관(215)에 결합된다.
상기 제 1 팽창장치(211)와, 제 1 흡입배관(215)은 결합부(217)를 통하여 서로 결합될 수 있다. 상기 결합부(217)는 솔더링(soldering)에 의하여 형성될 수 있다.
그리고, 상기 제 2 흡입 어셈블리(220)에는, 상기 제 2 냉매유로(103)를 유동하는 냉매를 감압시키는 제 2 팽창장치(221) 및 상기 제 2 증발기(160)를 통과한 냉매를 상기 제 2 압축기(115)로 가이드 하는 제 2 흡입배관(225)이 포함된다. 상기 제 2 압축기(115)는 상기 제 2 흡입배관(225)에 결합된다.
상기 제 1 팽창장치(211) 및 제 2 팽창장치(221)에는, 모세관(capillary tube)이 포함된다.
상기 제 1 팽창장치(211)를 통과하는 냉매의 온도는 상기 제 1 증발기(150)의 냉매보다 고온일 수 있다. 따라서, 상기 제 1 흡입 어셈블리(210)가 상기 제 1 증발기(150)와 열교환 하는 과정에서, 상기 제 1 팽창장치(211)의 냉매는 냉각될 수 있다.
이에 따라, 상기 제 1 팽창장치(211)를 통과한 이후의 냉매의 건도, 즉 상기 제 1 증발기(150)로 유입되는 냉매의 건도는 낮아질 수 있다. 결국, 상기 제 1 증발기(150)로 낮은 건도의 냉매가 유입됨으로써, 증발 효율이 개선될 수 있다.
그리고, 상기 제 1 증발기(150)에서 증발된 후 상기 제 1 압축기(111)로 흡입되는 냉매의 흡입 과열도가 작아질 수 있으며, 이에 따라 상기 제 1 압축기(111)의 부하가 작아지며 소비되는 전력이 낮아질 수 있다.
한편, 상기 제 2 팽창장치(221)를 통과하는 냉매의 온도는 상기 제 2 증발기(160)의 냉매보다 고온일 수 있다. 따라서, 상기 제 2 흡입 어셈블리(220)가 상기 제 2 증발기(160)와 열교환 하는 과정에서, 상기 제 2 팽창장치(221)의 냉매는 냉각될 수 있다.
이에 따라, 상기 제 2 팽창장치(221)를 통과한 이후의 냉매의 건도, 즉 상기 제 2 증발기(160)로 유입되는 냉매의 건도는 낮아질 수 있다. 결국, 상기 제 2 증발기(160)로 낮은 건도의 냉매가 유입됨으로써, 증발 효율이 개선될 수 있다.
또한, 상기 제 2 증발기(160)에서 증발된 이후 상기 제 2 압축기(115)로 흡입되는 냉매의 흡입 과열도가 작아질 수 있으며(P-H 선도에서의 저압냉매 선도의 평행이동), 이에 따라 상기 제 2 압축기(115)의 부하는 작아지며 소비되는 전력이 낮아질 수 있다.
상기 제 2 압축기(115)에서 1단 압축된 냉매는, 상기 제 1 증발기(150)를 통과한 냉매와 합지되어, 상기 제 1 압축기(111)로 흡입될 수 있다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 냉장고의 구성을 보여주는 도면이고, 도 6은 도 5의 II-II'를 따라 절개한 단면도이고, 도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 증발기의 구조를 보여주는 도면이다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 냉장고(10)에는, 냉장실 및 냉동실을 형성하는 본체(11)가 포함된다. 상기 본체(11)의 하부에는, 상기 제 1 압축기(111) 및 제 2 압축기(115)와, 응축기(120)가 설치되는 기계실(50)이 형성될 수 있다.
또한, 상기 본체(11)에는, 냉장고(10)의 외관을 형성하는 아우터 케이스(12)와, 상기 아우터 케이스(12)의 내측에 결합되는 이너 케이스(13) 및 상기 아우터 케이스(12)와 이너 케이스(13)의 사이에 설치되는 단열재(14)가 포함된다.
상기 이너 케이스(13)의 내측에는, 제 1 증발기(150)가 설치된다. 도 6에는, 제 1 증발기(150)의 주변구조만을 도시하나, 상기 이너 케이스(13)의 내측에는 제 2 증발기(160)가 설치될 수 있으며 상기 제 2 증발기(160)의 주변구조에 관한 설명은 제 1 증발기(150)의 주변구조에 관한 설명을 원용한다.
상기 제 1 증발기(150)와 이너 케이스(13)의 사이에는, 상기 제 1 흡입 어셈블리(210)가 설치된다. 일례로, 상기 제 1 흡입 어셈블리(210) 중 제 1 흡입배관(215)은 상기 이너 케이스(13)측에 위치하고, 제 1 팽창장치(211)는 상기 제 1 증발기(150)에 결합하도록 위치될 수 있다.
도면에 도시되지는 않았으나, 상기 제 2 증발기(160)와 이너 케이스(13)의 사이에는, 상기 제 2 흡입 어셈블리(220)가 설치된다. 일례로, 상기 제 2 흡입 어셈블리(220) 중 제 2 흡입배관(225)은 상기 이너 케이스(13)측에 위치하고, 제 2 팽창장치(221)는 상기 제 2 증발기(160)에 결합하도록 위치될 수 있다.
상기 제 1 증발기(150)에는 증발배관(152) 및 상기 증발배관(152)에 결합되는 다수의 핀(154)이 포함된다. 상기 핀(154)에는, 다수의 삽입부(154a,154b)가 포함된다.
상기 다수의 삽입부(154a,154b)에는, 상기 증발배관(152)이 결합되는 제 1 삽입부(154a) 및 상기 제 1 흡입 어셈블리(210)의 적어도 일부분이 결합되는 제 2 삽입부(154b)가 포함된다.
일례로, 도 7에 도시되는 바와 같이, 상기 제 1 삽입부(154a)는 상기 핀(154)의 적어도 일부분이 관통되는 관통공의 형상을 가질 수 있다. 그리고, 상기 제 2 삽입부(154b)는 상기 핀(154)의 모서리로부터 일 방향으로 함몰되는 함몰부 또는 홈의 형상을 가질 수 있다.
다만, 이에 한정되지는 않으며, 상기 제 2 삽입부(154b)는 상기 제 1 삽입부(154a)와 유사하게, 관통공의 형상을 가지도록 구성될 수 있다.
제 1 실시예에서 설명한 열교환 배관(172) 및 본 실시예에서 설명한 제 1 흡입 어셈블리(210)는 증발기의 핀에 결합되는 냉매 배관인 점에서, "결합 배관"이라 이름할 수 있다.
이와 같이, 상기 제 1 흡입 어셈블리(210)가 상기 핀(154)에 결합됨으로써, 상기 제 1 팽창장치(211)를 유동하는 냉매는, 상기 증발배관(152)의 냉매와, 상기 제 1 증발기(150)의 주변을 유동하는 냉기에 의하여 용이하게 냉각될 수 있다.
정리하면, 상기 제 1 팽창장치(211)를 유동하는 냉매가 상기 제 1 증발기(150)에 의하여 냉각됨으로써, 냉매의 감압 과정에서 건도가 낮아지는 방향으로 상변화가 이루어질 수 있다.
결국, 상기 제 1 팽창장치(211)를 통과한 이후의 냉매의 건도, 즉 상기 제 1 증발기(150)로 유입되는 냉매의 건도가 낮아짐으로써, 제 1 증발기(150)의 열교환 효율을 증대시킬 수 있다.
그리고, 상대적으로 낮은 건도의 냉매가 증발된 이후, 냉매의 온도, 즉 제 1 압축기(111)의 흡입온도(흡입 과열도)가 낮아지게 됨으로써, 압축기에 소요되는 일의 크기가 줄어들고 이에 따라 소비전력이 줄어드는 효과가 나타난다.
한편, 도면에 도시되지는 않았으나, 상기 제 2 흡입 어셈블리(220)는 상기 제 2 증발기(160)의 핀에 결합될 수 있고, 이에 따라 상기 제 2 팽창장치(221)가 냉각될 수 있게 된다. 결국, 상기 제 2 증발기(160)로 유입되는 냉매의 건도가 낮게 형성되어 제 2 증발기(160)의 열교환 효율이 증대될 수 있다.
또한, 상기 제 2 압축기(115)의 흡입온도(흡입 과열도)가 낮아지게 형성됨으로써, 압축기에 소요되는 일의 크기가 줄어들고 이에 따라 소비전력이 줄어드는 효과가 나타난다.
10 : 냉장고 101 : 제 1 냉매유로
103 : 제 2 냉매유로 111,115 : 제 1,2 압축기
120 : 응축기 130 : 유동조절부
141 : 제 1 팽창장치 143 : 제 2 팽창장치
150 : 제 1 증발기 152 : 증발배관
154 : 핀 154a : 제 1 삽입부
154b : 제 2 삽입부 160 : 제 2 증발기
170 : 저압 토출배관 172 : 열교환 배관
210 : 제 1 흡입 어셈블리 211 : 제 1 팽창장치
215 : 제 1 흡입배관 220 : 제 1 흡입 어셈블리
221 : 제 2 팽창장치 225 : 제 2 흡입배관

Claims (19)

  1. 냉매를 압축하는 제 2 압축기 및 상기 제 2 압축기에서 압축된 냉매를 추가 압축하는 제 1 압축기;
    상기 제 1 압축기에서 압축된 냉매를 응축시키는 응축기;
    상기 응축기의 출구측에 구비되며, 상기 제 1 압축기로 흡입될 냉매를 증발시키는 제 1 증발기와 상기 제 2 압축기로 흡입될 냉매를 증발시키는 제 2 증발기를 포함하는 증발기;
    상기 증발기의 유입측에 구비되며, 상기 제 1,2 증발기 중 적어도 하나의 증발기로 냉매를 공급하는 유동 조절부; 및
    상기 증발기에 결합되는 흡입 어셈블리를 포함하며,
    상기 흡입 어셈블리는,
    상기 증발기로 유입될 냉매를 감압시키는 캐필러리 튜브; 및
    상기 캐필러리 튜브에 접촉하며, 상기 증발기에서 증발된 냉매를 상기 압축기로 가이드 하는 흡입배관을 포함하고,
    상기 증발기는 상기 캐필러리 튜브에서 감압된 냉매가 유동하는 증발배관 및 열교환 핀을 포함하며,
    상기 열교환 핀에는, 냉매간 열교환을 위하여 상기 증발배관과, 상기 캐필러리 튜브 및 상기 흡입배관이 결합되는 냉장고.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 증발배관과, 상기 캐필러리 튜브 및 상기 흡입배관은 상기 열교환 핀을 통하여 전도하여 열교환 되는 냉장고.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 열교환 핀은,
    상기 증발배관이 결합되는 제 1 삽입부; 및
    상기 흡입 어셈블리가 결합되는 제 2 삽입부를 포함하는 냉장고.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 삽입부 및 상기 제 2 삽입부 중 어느 하나는 관통공으로 구성되고,
    상기 제 1 삽입부 및 상기 제 2 삽입부 중 다른 하나는 상기 열교환 핀의 모서리에서 함몰된 홈의 형상을 가지는 냉장고.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 캐필러리 튜브 및 상기 흡입배관은 솔더링에 의하여 접촉되는 냉장고.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 흡입 어셈블리는 상기 제 1 증발기에 결합되는 제 1 흡입 어셈블리를 포함하며,
    상기 제 1 흡입 어셈블리는,
    상기 유동 조절부의 일 출구에 연결되어 냉매를 감압시키는 제 1 캐필러리 튜브; 및
    상기 제 1 증발기의 출구측에 연결되어 상기 제 1 캐필러리에 결합되는 제 1 흡입배관을 포함하는 냉장고.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 캐필러리 튜브 및 상기 제 1 흡입배관은 상기 제 1 증발기에 구비되는 제 1 열교환 핀에 결합되는 냉장고.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 흡입 어셈블리는 상기 제 2 증발기에 결합되는 제 2 흡입 어셈블리를 포함하며,
    상기 제 2 흡입 어셈블리는,
    상기 유동 조절부의 타 출구에 연결되어 냉매를 감압시키는 제 2 캐필러리 튜브; 및
    상기 제 2 증발기의 출구측에 연결되어 상기 제 2 캐필러리에 결합되는 제 2 흡입배관을 포함하는 냉장고.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 2 캐필러리 튜브 및 상기 제 2 흡입배관은 상기 제 2 증발기에 구비되는 제 2 열교환 핀에 결합되는 냉장고.
  10. 제 1 항에 있어서,
    저장실을 형성하며, 아우터 케이스, 이너 케이스 및 단열재를 포함하는 본체를 더 포함하며,
    상기 흡입 어셈블리는 상기 증발기와 열교환 하도록 상기 이너 케이스와 상기 증발기의 사이 공간에 배치되어 냉장고.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 캐필러리 튜브는 상기 증발기의 열교환 핀에 결합되고,
    상기 흡입배관은 상기 캐필러리 튜브와 상기 이너 케이스의 사이에 배치되는 냉장고.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 증발배관은 상기 열교환 핀의 일 방향으로 2열 결합되고, 상기 캐필러리 튜브 및 상기 흡입배관은 상기 열교환 핀의 일 방향으로 1열 결합되는 냉장고.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 흡입 어셈블리는 상기 제 1 증발기에 결합되는 제 1 흡입 어셈블리를 포함하며,
    상기 제 2 압축기의 출구측에서 연장되어 상기 제 1 압축기의 흡입측에 연결되는 제 1 배관을 더 포함하고,
    상기 제 1 흡입 어셈블리는 상기 제 1 배관에 합지되는 냉장고.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 흡입 어셈블리는 상기 제 2 증발기에 결합되는 제 2 흡입 어셈블리를 포함하며,
    상기 제 2 흡입 어셈블리는 상기 제 2 압축기의 흡입측에 연결되는 냉장고.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 유동조절부는 상기 제 1,2 증발기 중 적어도 하나의 증발기로 냉매를 공급하도록 조절되는 3방변을 포함하는 냉장고.
  16. 냉매를 압축하는 제 2 압축기 및 상기 제 2 압축기에서 압축된 냉매를 추가 압축하는 제 1 압축기;
    상기 제 1 압축기에서 압축된 냉매를 응축시키는 응축기;
    상기 응축기의 출구측에 구비되어, 응축된 냉매를 분지하는 유동 조절부;
    상기 유동 조절부에서 분지된 냉매를 감압하기 위한 제 1,2 팽창장치;
    상기 제 1 팽창장치에서 감압된 냉매를 증발하며, 상기 제 1 압축기의 흡입측에 구비되는 제 1 증발기; 및
    상기 제 2 팽창장치에서 감압된 냉매를 증발하며, 상기 제 2 압축기의 흡입측에 구비되는 제 2 증발기를 포함하고,
    상기 제 1 증발기는 증발배관 및 열교환 핀을 포함하며,
    상기 제 1 압축기로 흡입되는 냉매의 과열도를 낮출 수 있도록, 상기 증발배관의 냉매보다 높은 온도의 냉매가 유동하는 결합배관이 구비되고,
    상기 증발배관 및 상기 결합배관은 상기 열교환 핀을 통하여 전도될 수 있도록, 상기 열교환 핀에 결합되는 냉장고.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 결합배관은,
    상기 제 2 압축기의 출구측에서 연장하여 상기 제 1 증발기에 결합되고, 상기 제 1,2 압축기를 연결하는 냉매배관에 합지되는 저압 토출배관을 포함하는 냉장고.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 결합배관은,
    상기 제 1 증발기의 출구측에 연결되는 흡입배관 및 상기 제 1 팽창장치가 결합하여 구성되는 냉장고.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 열교환 핀은,
    상기 증발배관의 냉매와 상기 결합배관의 냉매가 서로 열교환 할 수 있도록,
    상기 증발배관 및 상기 결합배관이 결합되는 다수의 삽입부를 형성하는 냉장고.
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