KR20230022640A - 공기 조화기 일체형 냉장고 - Google Patents

공기 조화기 일체형 냉장고 Download PDF

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KR20230022640A
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이윤희
장지원
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 공기 조화기 일체형 냉장고에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기 일체형 냉장고는 저장실을 형성하며, 제1기계실을 가지는 냉장고 본체; 및 상기 냉장고 본체에 인접하게 배치되며, 제2기계실을 가지고, 상기 토출부를 형성하는 하우징을 포함할 수 있다.
상기 일체형 냉장고는 상기 제1기계실에 구비되며, 상기 저장실의 냉각을 위하여 냉매가 유동하는 제1압축기 및 제1응축기; 및 상기 제2기계실에 구비되며, 상기 토출부를 통하여 조화된 공기를 토출하기 위하여 냉매가 유동하는 제2압축기 및 제2응축기를 포함할 수 있다.

Description

공기 조화기 일체형 냉장고 {Refrigerator incorporated with air conditioner}
본 발명은 공기 조화기 일체형 냉장고에 관한 것이다.
일반적으로 냉장고는 도어에 의해 차폐되는 내부의 저장 공간에 음식물을 저온 저장할 수 있도록 하는 가전 기기로서, 냉동사이클을 순환하는 냉매와의 열교환을 통해 발생되는 냉기를 이용하여 저장 공간의 내부를 냉각함으로써 저장된 음식물들을 최적상태로 보관할 수 있도록 구성된다.
공기 조화기는 실내의 공기를 용도, 목적에 따라 가장 적합한 상태로 유지하기 위한 가전기기이다. 이를테면, 여름에는 실내를 시원한 냉방상태로, 겨울에는 실내를 따뜻한 난방상태로 조절하고, 또한 실내의 습도를 조절하며, 실내의 공기를 쾌적한 청정상태로 조절한다.
상기 냉장고 및 공기 조화기는 냉동 사이클을 구동하여 공기를 냉각 또는 가열하는 점에서 유사하다. 상기 냉동 사이클은 냉매의 압축, 응축, 팽창 및 증발과정을 수행하도록 구성될 수 있다.
1개의 냉동 사이클을 구동하여, 냉장고와 공기 조화기를 구동하는 일체형 제품이 제안될 수 있다.
종래기술과 관련된 선행문헌 정보는 아래와 같다.
공개특허 특1999-0054805 (1999년 7월 15일), 에어컨 기능을 갖는 냉장고
본 발명은, 개별적인 냉동 사이클을 구동하여 냉장고 및 공기 조화기를 운전할 수 있는 공기 조화기 일체형 냉장고를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 냉장고와 공기 조화기를 하나의 몸체로 일체로 구성하여 컴팩트 한 제품을 구현할 수 있는 공기 조화기 일체형 냉장고를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 냉장고와 공기 조화기를 순환하는 냉매의 배관 길이를 줄임으로써 냉매의 압력강하를 방지하고 효율성을 개선할 수 있는 공기 조화기 일체형 냉장고를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 냉장고의 구동을 위한 제1냉동사이클과, 공기 조화기의 구동을 위한 제2냉동사이클을 구비하여, 냉장고 및 공기 조화기의 안정적인 사이클 구동이 가능하도록 하는 공기 조화기 일체형 냉장고를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 제1,2냉동사이클의 팽창장치로서 개도 조절이 가능한 팽창밸브를 이용함으로써, 다수의 냉장고 증발기에 필요한 양만큼의 냉매를 분배할 수 있는 공기 조화기 일체형 냉장고를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 냉동 사이클을 구동하기 위하여 별도의 실외기를 구비할 필요가 없고 냉매배관의 길이를 줄임으로써 냉매의 압력강하를 방지하고 효율성을 개선할 수 있는 공기 조화기 일체형 냉장고를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 상시 구동제품인 냉장고의 구동중에 냉장고 주변의 실내공간 온도에 기초하여 공기조화기를 연동 운전할 수 있는 공기 조화기 일체형 냉장고를 제공하는 것을 목적으로 한다.
특히, 일체형 냉장고가 주로 설치되는 주방환경에 따라 사용자에게 불쾌감을 줄 수 있는 고온환경을 해결할 수 있도록, 온도를 감지하여 공기 조화기의 냉방운전을 수행할 수 있는 공기 조화기 일체형 냉장고를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 공기 조화기의 하우징 내부에 사이클 부품을 컴팩트하게 배치하여 냉각유로와 방열유로를 용이하게 형성할 수 있는 공기 조화기 일체형 냉장고를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시예는, 물품의 보관을 위한 저장실이 형성되는 냉장고 본체와, 냉각유로와 방열유로를 형성하는 하우징이 일체로 구성되어 컴팩트한 제품을 구현할 수 있다.
본 발명의 실시예는, 개별적인 냉동 사이클을 구동하여 냉장고 및 공기 조화기를 구동할 수 있으므로, 안정적인 냉동 사이클의 구동이 가능할 수 있다.,
본 발명의 실시예는, 냉장고의 상측에 공기 조화기의 하우징을 설치하고, 상기 하우징 내부에 응축기를 통과하는 방열유로와 증발기를 통과하는 냉각유로가 서로 구획될 수 있으므로, 제품의 구동을 위한 유로의 형성이 용이하다.
본 발명의 실시예는, 응축 팬과 조화된 공기의 토출을 위한 증발 팬이 하나의 팬 어셈블리로 구성되어, 상기 하우징 내에서의 부품 설치를 위한 공간이 컴팩트해질 수 있다.
본 발명의 실시예는, 다수의 증발기의 입구측에 제공되는 팽창밸브가 개도 조절이 가능한 전자 팽창밸브로 구성되므로, 냉장고 및 공기 조화기의 부하에 따라 각 증발기로 유입되는 냉매량을 용이하게 조절할 수 있다.
본 발명의 실시예는, 냉장고의 상측에 공기 조화기가 구비되므로, 공기 조화기에서 토출되는 공기는 상대적으로 높은 곳에서 실내공간의 하부를 향하여 용이하게 토출될 수 있다.
본 발명의 실시예는, 사용자가 별도로 설정하지 않더라도 일체형 냉장고의 주변온도에 기초하여 공기조화기의 운전이 연동하여 수행될 수 있으므로, 쾌적한 실내공간(예를 들어, 주방)을 형성할 수 있다.
특히, 냉장고의 구동중에 냉장고에서 발생되는 방열에 의하여 냉장고 주변의 온도가 상승할 수 있는데, 본 발명의 실시예는 이러한 온도 상승을 감지하여 공기조화기의 냉방운전이 연동하여 수행될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기 일체형 냉장고는, 저장실을 냉각하기 위한 냉장고 증발기를 구비하는 냉장고와, 실내공간을 냉각하기 위한 공기조화 증발기 및 토출부를 구비하는 공기조화기가 일체로 형성될 수 있다.
상기 일체형 냉장고는 상기 저장실을 형성하며, 제1기계실을 가지는 냉장고 본체; 및 상기 냉장고 본체에 인접하게 배치되며, 제2기계실을 가지고, 상기 토출부를 형성하는 하우징을 포함할 수 있다.
상기 일체형 냉장고는 상기 제1기계실에 구비되며, 상기 저장실의 냉각을 위하여 냉매가 유동하는 제1압축기 및 제1응축기; 및 상기 제2기계실에 구비되며, 상기 토출부를 통하여 조화된 공기를 토출하기 위하여 냉매가 유동하는 제2압축기 및 제2응축기를 포함할 수 있다.
상기 하우징은 상기 냉장고 본체와 일체로 구성될 수 있다.
상기 하우징의 제2기계실에는 상기 공기조화 증발기가 배치될 수 있다.
상기 하우징은 실내공간의 공기를 흡입하기 위한 흡입부를 포함하고, 상기 하우징의 토출부는 상기 공기조화 증발기를 통과한 공기를 배출하는 냉각 토출부 및 상기 제2응축기를 통과한 공기를 배출하는 방열 토출부를 포함할 수 있다.
상기 하우징은 상기 제2기계실을 정의하는 상면 벽, 전면 벽 및 후면 벽을 포함하고, 상기 흡입부는 상기 상면 벽에, 상기 냉각 토출부는 상기 전면 벽에, 상기 방열 토출부는 상기 후면 벽에 형성될 수 있다.
상기 방열 토출부에 유동적으로 연결되며, 상기 방열 토출부에서 배출되는 공기가 유동하는 배기 덕트를 더 포함할 수 있다.
상기 하우징의 제2기계실에 제공되며, 상기 공기조화 증발기를 통과하는 냉각유로 및 상기 제2응축기를 통과하는 방열유로를 생성하는 팬 어셈블리를 더 포함할 수 있다.
상기 팬 어셈블리는, 상기 흡입부를 통하여 흡입된 공기 중 일부의 공기가 유입되며, 상기 제2응축기를 향하여 공기를 배출하는 제2응축팬; 및 상기 흡입부를 통하여 흡입된 공기 중 다른 일부의 공기가 유입되며, 상기 공기조화 증발기를 향하여 공기를 배출하는 공기조화기 팬을 포함할 수 있다.
상기 팬 어셈블리가 설치되는 공간은, 상기 제2응축기가 설치되는 공간과, 상기 공기조화 증발기가 설치되는 공간을 분리시킬 수 있다.
상기 팬 어셈블리가 설치되는 공간은, 상기 제2응축기가 설치되는 공간과, 상기 공기조화 증발기가 설치되는 공간의 사이에 형성될 수 있다.
상기 하우징은, 상기 팬 어셈블리가 설치되는 공간과 상기 제2응축기가 설치되는 공간을 분리시키는 일 격벽; 및 상기 팬 어셈블리가 설치되는 공간과 상기 공기조화 증발기가 설치되는 공간을 분리시키는 타 격벽을 포함할 수 있다.
상기 제2응축팬은, 상기 일 격벽에 결합되며 상기 흡입부에서 흡입된 공기를 상기 제2응축기로 배출시키는 제1팬토출부를 포함할 수 있다.
상기 공기조화기 팬은, 상기 타 격벽에 결합되며 상기 흡입부에서 흡입된 공기를 상기 공기조화 증발기로 배출시키는 제2팬토출부를 포함할 수 있다.
상기 하우징은, 상기 팬 어셈블리가 설치되는 공간과, 상기 제2압축기가 설치되는 공간을 구획하는 추가적인 격벽을 더 포함할 수 있다.
상기 하우징은, 상기 팬 어셈블리가 설치되는 공간과, 제어부품을 가지는 전장부가 설치되는 공간을 구획하는 추가적인 격벽을 더 포함할 수 있다.
상기 냉장고와, 상기 공기 조화기의 작동을 제어하는 제어부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 냉장고가 구동하는 상태에서, 실내공간의 온도에 기초하여 상기 공기조화기의 온 또는 오프여부를 결정할 수 있다.
상기 실내공간의 온도를 감지하는 실내공간 온도센서를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 실내공간 온도센서에서 감지된 온도가 설정온도 이상인 상태로 제1설정시간이 경과하면, 상기 제2압축기를 구동하여 냉방운전을 수행할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 공기조화기의 냉방운전 중에, 상기 실내공간 온도센서에서 감지된 온도가 냉방종료 기준온도 이하이고 그 상태가 제2설정시간동안 지속되면, 상기 공기조화기의 냉방운전을 종료시킬 수 있다.
본 발명에 따르면, 개별적인 냉동 사이클을 구동하여 냉장고 및 공기 조화기를 효율적으로 운전할 수 있다.
본 발명에 따르면, 냉장고와 공기 조화기를 하나의 몸체로 일체로 구성하여 컴팩트 한 제품을 구현할 수 있다.
본 발명에 따르면, 냉장고와 공기 조화기를 순환하는 냉매의 배관 길이를 줄임으로써 냉매의 압력강하를 방지하고 효율성을 개선할 수 있다.
본 발명에 따르면, 제1,2냉동사이클의 팽창장치로서 개도 조절이 가능한 팽창밸브를 이용함으로써, 다수의 냉장고 증발기에 필요한 양만큼의 냉매를 용이하게 분배할 수 있다.
본 발명에 따르면, 냉동 사이클을 구동하기 위하여 별도의 실외기를 구비할 필요가 없고 냉매배관의 길이를 줄임으로써 냉매의 압력강하를 방지하고 효율성을 개선할 수 있다.
본 발명에 따르면, 상시 구동제품인 냉장고의 구동중에 냉장고 주변의 실내공간 온도에 기초하여 공기조화기를 연동 운전할 수 있으므로 사용 편의성이 개선될 수 있다.
특히, 일체형 냉장고가 주로 설치되는 주방환경에 따라 사용자에게 불쾌감을 줄 수 있는 고온환경을 해결할 수 있도록, 온도를 감지하여 공기 조화기의 냉방운전을 용이하게 수행할 수 있다.
본 발명에 따르면, 공기 조화기의 하우징 내부에 사이클 부품을 컴팩트하게 배치하여 냉각유로와 방열유로를 용이하게 형성할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기 일체형 냉장고의 구성을 보여주는 정면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기 일체형 냉장고의 구성을 보여주는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기 일체형 냉장고의 구성을 보여주는 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기의 하우징 내부구성을 보여주는 도면이다.
도 5는 도 1의 5-5'를 따라 절개한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기 일체형 냉장고의 구성을 보여주는 사이클 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기 일체형 냉장고의 구성을 보여주는 블럭도이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기 일체형 냉장고의 제어방법을 보여주는 플로우 챠트이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기 일체형 냉장고에서, 냉매의 흐름을 보여주는 사이클 도면이다.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다.
또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다.
어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기 일체형 냉장고의 구성을 보여주는 정면도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기 일체형 냉장고의 구성을 보여주는 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기 일체형 냉장고의 구성을 보여주는 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기의 하우징 내부구성을 보여주는 도면이고, 도 5는 도 1의 5-5'를 따라 절개한 단면도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기 일체형 냉장고(10, 이하 "일체형 냉장고"라 칭함)는 물품의 저장을 위한 저장실을 형성하는 냉장고(100) 및 상기 일체형 냉장고(10)가 설치되는 실내공간의 조화를 위한 공기를 토출하는 공기 조화기(200)를 포함할 수 있다.
상기 냉장고(100)와 공기 조화기(200)는 일체로 구성될 수 있다. 일례로, 상기 냉장고(100)와 상기 공기 조화기(200)는 하나의 몸체에 구비될 수 있다.
다른 예로서, 상기 냉장고(100)와 상기 공기 조화기(200)는 별도로 제작되고 서로 결합하도록 구비될 수 있다.
상기 냉장고(100)와 상기 공기 조화기(200)는 상하 방향으로 배열될 수 있다. 일례로, 도 1에 도시되는 바와 같이, 상기 공기 조화기(200)는 상기 냉장고(100)의 상측에 제공될 수 있다. 이 경우, 상기 공기 조화기(200)에 구비되는 토출부(220)는 상대적으로 실내공간의 높은 위치에 형성되며, 상기 토출부(220)에서 토출되는 공기는 상기 실내공간의 하부를 향하여 유동될 수 있다.
도면에 도시되는 바와 달리, 상기 공기 조화기(200)는 상기 냉장고(100)의 상측에 배치될 수도 있을 것이다.
상기 냉장고(100)는 물품의 보관을 위한 저장실(101,105)을 형성하는 냉장고 본체(110)를 포함할 수 있다. 상기 저장실(101,105)은 제1,2저장실을 포함하며, 상기 제1,2저장실은 각각 냉장실(101)과 냉동실(105)을 구성할 수 있다.
상기 냉장실(101)은 상기 냉동실(105)의 상측에 형성될 수 있다. 다만, 이와는 달리 상기 냉장실(101)은 상기 냉동실(105)의 하측에 형성되거나, 상기 냉장실(101)과 냉동실(105)이 좌우로 배치되도록 형성될 수도 있다.
상기 냉장고 본체(110)는 상기 냉장실(101)과 냉동실(105)을 구획하는 배리어(106)를 포함할 수 있다. 상기 배리어(106)는 상기 냉장실(101)과 냉동실(105)을 단열 분리하기 위한 단열재를 포함할 수 있다.
상기 냉장고 본체(110)는 물품을 수납하기 위한 선반(141)을 포함할 수 있다. 상기 선반(141)은 냉장실(101) 및 냉동실(105)에 각각 제공될 수 있다.
상기 냉장고 본체(110)는 저장실(101,105)에 공급할 냉기를 생성하는 냉장고증발기(330,340)를 포함할 수 있다. 상기 냉장고증발기(330,340)는 상기 냉장실(101)에 공급할 냉기를 생성하는 제1증발기(330) 및 상기 냉동실(105)에 공급할 냉기를 생성하는 제2증발기(340)를 포함할 수 있다.
상기 냉장고증발기(330,340)는 상기 냉장고 본체(110)의 후벽에 설치될 수 있다. 일례로, 상기 제1증발기(330)는 상기 냉장실(101)의 후벽에 설치되고, 상기 제2증발기(340)는 상기 냉동실(105)의 후벽에 설치될 수 있다.
상기 냉장고 본체(110)는 상기 냉장고증발기(330,340)에서 생성된 냉기를 저장실(101,105)로 공급하기 위한 증발팬(335,345)을 포함할 수 있다. 상기 증발팬(335,345)을 "냉장고 팬"이라 이름할 수 있다.
상기 증발팬(335,345)은 상기 제1증발기(330)의 하류측에 제공되어 냉장실(101)로 공급할 냉기의 순환을 발생시키는 제1증발팬(335)을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 제1증발팬(335)은 상기 냉장실(101)의 후벽에 제공되며, 상기 제1증발기(330)의 상측에 설치될 수 있다.
상기 증발팬(335,345)은 상기 제2증발기(340)의 하류측에 제공되어 냉동실(105)로 공급할 냉기의 순환을 발생시키는 제2증발팬(345)을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 제2증발팬(345)은 상기 냉동실(105)의 후벽에 제공되며, 상기 제2증발기(340)의 상측에 설치될 수 있다.
상기 냉장고(100)는 상기 저장실(101,105)을 개폐하기 위한 도어(121,125)를 포함할 수 있다. 일례로, 상기 도어(121,125)는 상기 냉장고 본체(110)에 회전 가능하게 구비될 수 있다.
다만, 이와는 달리 상기 도어(121,125)는 전방으로 슬라이딩 인출되는 드로어 타입으로 구성될 수도 있을 것이다.
상기 도어(121,125)는 상기 냉장실(101)을 개폐하기 위한 냉장실 도어(121) 및 상기 냉동실(105)을 개폐하기 위한 냉동실 도어(125)를 포함할 수 있다.
상기 도어(121,125)에는 물품을 수납하기 위한 도어 바스켓(145)을 포함할 수 있다. 상기 도어 바스켓(145)은 상기 냉장실 도어(121) 및 상기 냉동실 도어(125)에 각각 제공될 수 있다.
상기 공기 조화기(200)는 하우징(210)을 포함할 수 있다. 상기 하우징(210)은 냉동 사이클의 부품을 설치하기 위한 내부공간을 형성하며, 공기의 흡입 및 토출을 가이드 하기 위한 흡입부 및 토출부를 형성할 수 있다.
일례로, 상기 하우징(210)은 내부가 비어있는 다면체의 형상을 가질 수 있다.
상기 하우징(210)은 일례로, 상기 냉장고(100)의 상측에 제공될 수 있다. 일례로, 상기 하우징(210)은 상기 냉장고 본체(110)의 상면부(115)에 안착하도록 구성될 수 있다.
상기 하우징(210)의 저면 전방부에는 함몰부(210a)가 형성될 수 있다.
상기 함몰부(210a)는 상기 하우징(210)이 상기 냉장고(100)의 상면부에 돌출하는 도어 힌지(H)와 간섭을 피하기 위하여 구성될 수 있다. 상기 함몰부(210a)는 상기 하우징(210) 저면부에서 상방으로 함몰될 수 있다.
상기 하우징(210)의 내부에는, 냉동 사이클의 부품을 설치하기 위한 설치공간이 형성될 수 있다. 일례로, 상기 냉동 사이클의 부품은 제2압축기(310), 제2응축기(320)와, 제3팽창밸브(363) 및 제3증발기(350)를 포함할 수 있다.
상기 제3증발기(350)는 실내공간을 냉각하기 위한 "공기조화 증발기"로서 이해될 수 있다.
상기 일체형 냉장고(10)는 냉동 사이클의 부품을 연결하여 냉매의 유동을 가이드하는 냉매배관(300a,300b)을 더 포함할 수 있다.
상기 냉매배관(300a,300b)은 제1냉동사이클(C1)의 부품, 즉 제1압축기(301), 제1응축기(303) 및 제1,2증발기(330,340)를 연결하는 제1냉매배관(300a)을 포함할 수 있다.
상기 냉매배관(300a,300b)은 제2냉동사이클(C2)의 부품, 즉 제2압축기(310), 제2응축기(320) 및 제3증발기(350)를 연결하는 제2냉매배관(300b)을 포함할 수 있다.
상기 공기조화기(200)는 공기 유로를 형성하기 위한 팬 어셈블리(300c)를 더 포함할 수 있다. 상기 팬 어셈블리(300c)는 상기 제3증발기(350)와 상기 제2응축기(320)의 사이에 배치될 수 있다.
일례로, 상기 제3증발기(350)는 조화된 공기를 일체형 냉장고의 전방으로 토출하기 위하여 상기 하우징(210)의 전방부에 배치될 수 있다.
상기 제2응축기(320)는 상기 제3증발기(350)의 반대편, 즉 상기 하우징(210)의 후방부에 배치될 수 있다. 그리고, 상기 팬 어셈블리(300c)는 상기 제2응축기(320)와 상기 제3증발기(350)의 사이 지점, 즉 하우징(210)의 대략 중앙부에 설치될 수 있다.
상기 팬 어셈블리(300c)는 상기 제2응축기(320)를 통과하는 공기 유로를 형성하기 위한 제2응축팬(325) 및 상기 제3증발기(350)를 통과하는 공기유로를 형성하기 위한 제3증발팬(355)을 포함할 수 있다.
상기 제3증발팬(355)을 "공기조화기 팬"이라 이름할 수 있다.
상기 일체형 냉장고(10)는 상기 제2응축팬(325)을 구동하는 제1모터(300d1) 및 상기 제3증발팬(355)을 구동하는 제2모터(300d2)를 포함할 수 있다. 일례로, 상기 제1,2모터(300d1,300d2)는 상기 제2응축팬(325)과 상기 제3증발팬(355)의 사이에 제공될 수 있다.
상기 제1모터(300d1)의 축은 상기 제1모터(300d1)로부터 상기 제2응축팬(325)을 향하여 일 방향으로 연장되어, 상기 제2응축팬(325)에 연결될 수 있다.
상기 제2모터(300d2)의 축은 상기 제2모터(300d2)로부터 상기 제3증발팬(355)을 향하여 타 방향으로 연장되어, 상기 제3증발팬(355)에 연결될 수 있다.
상기 일방향과 상기 타방향은 서로 반대방향일 수 있다.
상기 제2응축팬(325)은 축방향으로 공기를 흡입하여 원주 방향으로 배출하는 원심팬을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 제2응축팬(325)은 다익 송풍기(multi-blade fan, 또는 시로코 팬이라고도 함)를 포함할 수 있다.
상기 제2응축팬(325)은 다수의 블레이드의 원주 방향으로 공기를 배출하기 위한 제1팬토출부(325a)를 포함할 수 있다. 상기 제1팬토출부(325a)는 상기 제2응축기(320)로 공기를 보낼 수 있도록 상기 응축기(320)를 향할 수 있다.
일례로, 상기 제1팬토출부(325a)는 제2격벽(216b)에 연결될 수 있다.
상기 제3증발팬(355)은 축방향으로 공기를 흡입하여 원주 방향으로 배출하는 원심팬을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 제3증발팬(355)은 다익 송풍기를 포함할 수 있다.
상기 제3증발팬(355)은 다수의 블레이드의 원주 방향으로 공기를 배출하기 위한 제2팬토출부(355a)를 포함할 수 있다. 상기 제2팬토출부(355a)는 상기 제3증발기(355)로 공기를 보낼 수 있도록 상기 제3증발기(355)를 향할 수 있다.
일례로, 상기 제2팬토출부(355a)는 제3격벽(216c)에 연결될 수 있다.
다른 실시예를 제안한다.
위 실시예에서는 제1,2모터에 각각 제2응축팬(325) 및 제3증발팬(355)이 연결되는 것으로 설명되었으나, 이와는 달리 하나의 모터의 양측에 2개의 축이 연장되고, 상기 2개의 축에 각각 상기 응축팬(325)과 상기 제3증발팬(355)에 연결될 수 있다.
이 경우, 상기 제2응축팬(325)과 상기 제3증발팬(355)은 하나의 모터의 구동에 의하여 함께 구동할 수 있다.
상기 하우징(210)은 상기 하우징(210)의 내부로 공기를 흡입하기 위한 흡입부(231)를 형성할 수 있다. 일례로, 상기 흡입부(231)는 상기 하우징(210)의 상면에 형성될 수 있다.
상기 흡입부(231)에는, 이물이 흡입되는 것을 방지하기 위한 흡입그릴(232)이 제공될 수 있다.
상기 하우징(210)은 상기 제2응축기(320) 및 상기 제3증발기(350)와 열교환 된 공기가 배출되는 토출부(218,220)를 형성할 수 있다. 상기 토출부(218,220)는 서로 다른 온도의 공기가 토출되는 다수의 토출부를 형성할 수 있다.
상세히, 상기 토출부(218,220)는 상기 제2응축기(320)와 열교환 된 공기가 배출되는 방열 토출부(218)를 포함할 수 있다.
일례로, 상기 방열 토출부(218)는 상기 하우징(210)의 후면부에 형성되어, 상기 방열 토출부(218)를 통하여 배출된 공기가 사용자에게 직접 도달되지 않도록 할 수 있다.
상기 방열 토출부(218)는 배기덕트(90)에 연결될 수 있다. 일례로, 상기 배기덕트(90)는 실내공간의 벽면에 부착 또는 매립될 수도 있고, 실내공간에 구비되는 찬장 또는 가구의 벽면에 부착될 수도 있다.
그리고, 상기 배기덕트(90)는 최종적으로 주방에 구비되는 배기후드(hood)에 연결되어 실내공간의 외부와 유동적으로 연결될 수 있다. 상기 방열 토출부(218)를 통하여 배출되는 공기는 상기 배기후드를 통하여 실내공간의 외부로 배출될 수 있다.
상기 토출부(218,220)는 상기 제3증발기(350)와 열교환 된 공기가 배출되는 냉각 토출부(220)를 포함할 수 있다.
일례로, 냉각 토출부(220)는 상기 하우징(210)의 전면부에 형성되어, 상기 냉각 토출부(220)를 통하여 배출된 공기가 일체형 냉장고의 전방으로 유동하고 사용자에게 용이하게 전달되도록 할 수 있다.
상기 냉각 토출부(220)에는 상기 냉각 토출부(220)를 개방 또는 폐쇄할 수있는 토출베인(221)이 제공될 수 있다. 상기 토출베인(221)은 움직임 가능하게 제공될 수 있다. 일례로, 상기 토출베인(221)은 상하 방향으로 회전할 수 있다.
상기 토출베인(221)이 상기 냉각 토출부(220)를 개방한 상태에서 움직이면, 상기 냉각 토출부(220)에서 배출되는 공기의 유동방향은 변화될 수 있다.
상기 제3증발팬(355)이 오프되는 경우, 상기 토출베인(221)은 폐쇄될 수 있다. 물론, 상기 제3증발팬(355)이 구동하더라도, 상기 토출베인(221)이 닫혀지면 공기는 상기 냉각 토출부(220)를 통하여 배출되지 않을 수 있다.
상기 일체형 냉장고(10)는 냉동 사이클의 부품이 설치되는 다수의 기계실(M1,M2)을 형성할 수 있다.
상기 다수의 기계실(M1,M2)은 냉장고(100)의 구동을 위한 제1냉동사이클(C1)의 일부 부품이 설치되는 제1기계실(M1)을 포함할 수 있다.
상기 제1기계실(M1)은 상기 냉장고 저장실의 후벽 하단부에 형성될 수 있다.
상기 제1기계실(M1)에는, 제1압축기(301), 제1응축기(303) 및 제1응축팬(305)이 설치될 수 있다.
상기 제1기계실(M1)에는 베이스(B)가 구비되며, 상기 제1압축기(301), 제1응축기(303) 및 제1응축팬(305)은 상기 베이스(B)에 안착될 수 있다.
상기 다수의 기계실(M1,M2)은 공기 조화기(200)의 구동을 위한 제2냉동사이클(C1)의 부품이 설치되는 제2기계실(M2)을 포함할 수 있다.
상기 제2기계실(M2)은 상기 하우징(210)의 내부에 형성될 수 있다.
상기 제2기계실(M2)에는, 냉동 사이클의 부품을 설치하기 위한 다수의 설치공간을 구획하는 격벽(216a,216b,216c,216d)이 제공될 수 있다.
상기 다수의 설치공간은 제2압축기(310)의 설치를 위한 제1설치공간(211)을 포함할 수 있다. 상기 제1설치공간(211)은 제1격벽(216a)에 의하여 다른 설치공간들과 구획될 수 있다.
상기 제1설치공간(211)에는 상기 제2압축기(310)의 흡입측에 구비되어 냉매 중 기상냉매를 분리하여 상기 압축기(310)에 전달하는 기액분리기(312)가 제공될 수 있다. 다만, 상기 기액분리기(312)는 생략될 수도 있다.
상기 제1설치공간(211)에는, 제3팽창밸브(363) 및 제2냉매배관(300b)의 적어도 일부분이 위치할 수 있다.
상기 다수의 설치공간은 제2응축기(320)의 설치를 위한 제2설치공간(212)을 포함할 수 있다. 상기 제2설치공간(212)은 제2격벽(216b)에 의하여 제4설치공간(214)과 구획될 수 있다.
상기 다수의 설치공간은 제3증발기(350)의 설치를 위한 제3설치공간(213)을 포함할 수 있다. 상기 제3설치공간(213)은 제3격벽(216c)에 의하여 제4설치공간(214)과 구획될 수 있다.
상기 다수의 설치공간은 팬 어셈블리(300c)의 설치를 위한 제4설치공간(214)을 포함할 수 있다. 상기 제4설치공간(214)은 다수의 격벽, 일례로 제1~4격벽(216a,216b,216c,216d)에 의하여 정의되는 공간으로 이해될 수 있다.
상기 제4설치공간(214)은 상기 제2,3설치공간(212,213)의 사이에 배치될 수 있다.
상기 다수의 설치공간은 전장부(217)의 설치를 위한 제5설치공간(215)을 포함할 수 있다. 상기 전장부(217)는 냉장고(100) 또는 공기 조화기(200)의 운전 제어를 위한 제어부품을 포함할 수 있다.
상기 제5설치공간(215)은 제4격벽(216d)에 의하여, 상기 제2~4설치공간(212,213,214)과 구획될 수 있다.
상기 제1격벽(216a)에는 상기 제2격벽(216b) 및 상기 제3격벽(216c)이 맞닿도록 구성되어, 상기 제1~4설치공간(211,212,213,214)이 서로 구획되도록 할 수 있다.
상기 제5설치공간(215)은 상기 제3,4설치공간(213,214)를 중심으로 상기 제1설치공간(211)의 맞은편에 형성될 수 있다.
상기 제1~5설치공간(211,212,213,214,215)은 서로 다른 온도환경을 형성할 수 있다. 따라서, 상기 제1~4격벽 중 적어도 하나의 격벽에는 단열재가 제공되어, 상기 제1~5설치공간(211,212,213,214,215)이 서로 단열 분리되도록 할 수 있다.
상기 팬 어셈블리(300c)의 제1팬토출부(325a)는 상기 제2격벽(216b)에 결합되며, 상기 제4설치공간(214)의 공기를 상기 제2설치공간(212)으로 배출할 수 있다.
상기 팬 어셈블리(300c)의 제2팬토출부(355a)는 상기 제3격벽(216c)에 결합되며, 상기 제4설치공간(214)의 공기를 상기 제3설치공간(213)으로 배출할 수 있다.
도 5를 참조하여, 냉장고(100) 및 공기 조화기(200)에서의 공기 유동에 대하여 간단하게 설명한다.
제1냉동사이클(C1)의 제1압축기(301)가 구동하면, 상기 제1압축기(301)에서 압축된 냉매는 제1응축기(303)에서 응축되고, 팽창밸브에서 감압된 후 제1,2증발기(330,340)에서 증발될 수 있다.
제1증발팬(335)이 구동하면, 냉장실(101)의 냉기는 상기 냉장실(101)의 하부공간에서 냉장실(101)의 후벽측으로 유동하며, 후벽에 형성된 리턴 홀을 통하여 상기 제1증발기(330)의 흡입측으로 유동할 수 있다.
냉기는 상기 제1증발기(330)를 통과하는 과정에서 냉각되며, 상기 제1증발팬(335)을 거쳐 상기 냉장실(101)로 공급될 수 있다. 상기 냉장실(101)의 후벽에는 상기 제1증발팬(335)을 거친 냉기를 냉장실(101)로 토출하는 공급 홀이 형성될 수 있다.
제2증발팬(345)이 구동하면, 냉동실(105)의 냉기는 상기 냉동실(101)의 하부공간에서 냉동실(105)의 후벽측으로 유동하며, 후벽에 형성된 리턴 홀을 통하여 상기 제2증발기(340)의 흡입측으로 유동할 수 있다.
냉기는 상기 제2증발기(340)를 통과하는 과정에서 냉각되며, 상기 제2증발팬(345)을 거쳐 상기 냉동실(105)로 공급될 수 있다. 상기 냉동실(105)의 후벽에는 상기 제2증발팬(345)을 거친 냉기를 냉동실(105)로 토출하는 공급 홀이 형성될 수 있다.
공기 조화기(200)가 운전되면, 제2냉동사이클(C2)의 제2압축기(310)가 구동할 수 있다. 상기 제2압축기(310)에서 압축된 냉매는 제2응축기(320)에서 응축되고, 팽창밸브에서 감압된 후 제3증발기(350)에서 증발될 수 있다.
상기 제2응축팬(325) 및 제3증발팬(355)이 구동하며, 흡입부(231)를 통하여 실내공간의 공기가 하우징(210)의 내부로 유입될 수 있다.
상기 흡입부(231)를 통하여 유입된 공기는 상기 제4설치공간(214)으로 유동하며, 상기 팬 어셈블리(300c)로 흡입될 수 있다.
상기 팬 어셈블리(300c)로 흡입된 공기 중 일부의 공기는 상기 제2응축팬(325)을 거쳐 후방으로 유동하며 상기 제2응축기(320)가 위치한 제2설치공간으로 유입된다.
공기는 상기 제2설치공간에서 상기 제2응축기(320)와 열교환 하여 가열되고, 가열된 공기는 상기 방열 토출부(218)를 통하여 하우징(210)의 외부로 배출될 수 있다.
상기 팬 어셈블리(300c)로 흡입된 공기 중 나머지 공기는 상기 제3증발팬(355)을 거쳐 전방으로 유동하며 상기 제3증발기(350)가 위치한 제3설치공간으로 유입된다.
공기는 상기 제3설치공간에서 상기 제3증발기(350)와 열교환 하여 냉각되고, 냉각된 공기는 상기 냉각 토출부(220)를 통하여 하우징(210)의 외부로 배출될 수 있다.
냉각된 공기가 상기 냉각 토출부(220)를 통하여 배출될 때 토출베인(221)은 개방되며, 상기 토출베인(221)에 의하여 방향 전환될 수 있다. 일례로, 상기 토출베인(221)은 공기를 일체형 냉장고의 전방 하부로 배출하기 위하여, 하방으로 회전하거나 슬라이딩 이동될 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기 일체형 냉장고의 구성을 보여주는 사이클 도면이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기 일체형 냉장고의 구성을 보여주는 블럭도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 일체형 냉장고(10)는 냉동 사이클을 구동할 수 있다. 상기 냉동 사이클은 제1,2냉동사이클(C1,C2)을 포함할 수 있다.
상기 제1냉동사이클(C1)은 냉장고(100)를 운전하기 위하여 구동되는 냉동사이클로서 이해될 수 있다.
상기 제1냉동사이클(C1)은 제1냉매를 압축하기 위한 제1압축기(301) 및 상기 제1압축기(301)의 출구측에 배치되며 상기 제1압축기(301)에서 압축된 고압의 가스냉매를 응축시키는 제1응축기(303)를 포함할 수 있다.
상기 제1냉동사이클(C1)은 상기 제1응축기(320)에서 응축된 냉매를 감압하기 위한 팽창밸브(361,362) 및 상기 팽창밸브(361,362)에서 감압된 냉매를 증발시키는 다수의 증발기(330,340)를 포함할 수 있다.
상기 다수의 증발기(330,340)는 제1증발기(330) 및 제2증발기(340)를 포함할 수 있다. 일례로, 상기 제1,2증발기(330,340)는 각각 "냉장실증발기" 및 "냉동실증발기"를 구성할 수 있다.
상기 팽창밸브(361,362)는 상기 제1증발기(330)의 입구측에 제공되는 제1팽창밸브(361) 및 상기 제2증발기(340)의 입구측에 제공되는 제2팽창밸브(362)를 포함할 수 있다.
상기 제1,2팽창밸브(361,362)는 "냉장고 팽창밸브"라 이름할 수 있다.
상기 제1압축기(301), 제1응축기(303), 제1,2팽창밸브(361,362) 및 제1,2증발기(330,340)는 제1냉매배관(300a)에 의하여 연결되어 냉매의 순환을 허용할 수 있다.
상기 제1냉매배관(300a)은 상기 제1압축기(301)에서 토출되는 냉매를 제1응축기(303)로 가이드 하는 토출배관(301a)을 포함할 수 있다. 상기 토출배관(301a)은 상기 제1응축기(303)의 유입측에 연결될 수 있다.
상기 제1냉매배관(300a)은 상기 제1응축기(303)의 출구측에 연결되어 상기 제1응축기(303)에서 응축된 냉매의 유동을 허용하는 응축배관(302)을 포함할 수 있다.
상기 응축배관(302)은 제2증발기(340)의 입구측에 연결될 수 있다.
상기 제1냉매배관(300a)은 상기 응축배관(302)에서 분지되거나 상기 응축배관(302)에 연결되어 제1,2증발기(330,340)로 연결되는 증발기 입구배관(303a,303b)를 포함할 수 있다.
상기 증발기 입구배관(303a,303b)은 상기 응축배관(302)의 분지부(302a)에서 분지되어 제1증발기(330)로 연결되는 제1증발기입구배관(303a)을 포함할 수 있다.
상기 증발기 입구배관(303a,303b)은 상기 응축배관(302)에 연결되어 제2증발기(340)로 냉매를 유입시키는 제2증발기입구배관(303b)을 포함할 수 있다. 상기 제2증발기입구배관(303b)은 상기 응축배관(302)의 일부분을 구성하는 것으로 이해될 수 있다.
상기 제1팽창밸브(361)는 상기 제1증발기입구배관(303a)에 설치될 수 있다.
상기 제2팽창밸브(362)는 상기 제2증발기입구배관(303b)에 설치될 수 있다.
상기 제1,2팽창밸브(361,362) 중 적어도 하나의 밸브는 개도 조절이 가능한 전자팽창밸브(EEV)로 구성될 수 있다. 일례로, 상기 제1,2팽창밸브(361,362)는 전자팽창밸브(EEV)로 구성될 수 있다.
상기 제1냉매배관(100a)은 상기 제1,2증발기(330,340)의 출구측에 연결되는 증발기출구배관(304a,304b)을 포함할 수 있다.
상기 증발기출구배관(304a,304b)은 제1증발기(330)의 출구측에 연결되는 제1증발기출구배관(304a) 및 제2증발기(340)의 출구측에 연결되는 제2증발기출구배관(304b)을 포함할 수 있다.
상기 제1,2증발기출구배관(304a,304b)은 저압배관(305)에 합지될 수 있다. 상기 저압배관(305)은 상기 제2증발기출구배관(304b)에 연결되며, 상기 제1압축기(301)의 흡입측에 연결될 수 있다.
상기 저압배관(305)은 상기 제1증발기출구배관(304a)에 연결되는 합지부(305a)를 포함할 수 있다.
상기 제1,2증발기(330,340)에서 각각 증발된 냉매는 상기 제1,2증발기출구배관(304a,304b)을 통하여 배출되고 상기 저압배관(305)에서 합지될 수 있다. 그리고, 상기 저압배관(305)의 냉매는 상기 제1압축기(301)로 흡입될 수 있다.
일례로, 상기 제1증발기(330)측의 증발압력은 상기 제2증발기(340)측의 증발압력보다 높게 형성될 수 있다.
상기 제1,2증발기(330,340)에서 각각 증발된 냉매가 상기 저압배관(305)에 합지될 때, 증발압력의 차이에 의하여 냉매가 상기 제1증발기출구배관(304a) 또는 상기 제2증발기출구배관(304b)으로 역류되는 것을 방지하기 위한 체크밸브(381,382)가 구비될 수 있다.
상기 체크밸브(381,382)는 상기 제1증발기출구배관(304a)에 설치되는 제1체크밸브(381)를 포함할 수 있다.
상기 체크밸브(381,382)는 상기 제2증발기출구배관(304b)에 설치되는 제2체크밸브(382)를 포함할 수 있다.
상기 체크밸브(381,382)에 의하여, 상기 저압배관(305)에서 합지된 저압의 냉매는 상기 제1압축기(301)로 용이하게 흡입될 수 있다.
상기 제1냉동사이클(C1)은 상기 제1,2증발기(330,340)의 과열도를 감지하는 온도센서(371,372)를 더 포함할 수 있다.
상기 온도센서(371,372)에서 감지된 온도값에 기초하여, 상기 제1,2증발기(330,340)의 과열도가 감지되고, 상기 과열도를 조절하도록 상기 제1,2팽창밸브(361,362)를 제어할 수 있다.
상기 온도센서(371,372)는 상기 제1증발기(330)의 과열도를 감지하기 위한 제1온도센서(371)를 포함할 수 있다. 상기 제1온도센서(371)는 상기 제1증발기(330)의 입구단에 설치되는 제1입구온도센서 및 제1증발기(330)의 출구단에 설치되는 제1출구온도센서를 포함할 수 있다.
상기 온도센서(371,372)는 상기 제2증발기(340)의 과열도를 감지하기 위한 제2온도센서(372)를 포함할 수 있다. 상기 제2온도센서(372)는 상기 제2증발기(340)의 입구단에 설치되는 제2입구온도센서 및 제2증발기(340)의 출구단에 설치되는 제2출구온도센서를 포함할 수 있다.
각 증발기(330,340)의 출구온도센서에서 감지된 값으로부터 입구온도센서에서 감지된 값을 감하여 증발기의 과열도를 계산할 수 있으며, 상기 계산된 과열도가 설정 과열도 내에 형성될 수 있도록, 상기 제1,2팽창밸브(361,362)의 개도를 조절할 수 있다.
상기 제2냉동사이클(C2)은 공기 조화기(100)를 운전하기 위하여 구동되는 냉동사이클로서 이해될 수 있다.
상기 제2냉동사이클(C2)은 제2냉매를 압축하기 위한 제2압축기(310) 및 상기 제2압축기(310)의 출구측에 배치되며 상기 제2압축기(310)에서 압축된 고압의 가스냉매를 응축시키는 제2응축기(320)를 포함할 수 있다.
상기 제2냉동사이클(C2)은 상기 제2응축기(320)에서 응축된 냉매를 감압하기 위한 제3팽창밸브(363) 및 상기 제3팽창밸브(363)에서 감압된 냉매를 증발시키는 제3증발기(350)를 포함할 수 있다.
일례로, 상기 제3증발기(350)는 "공기조화 증발기"를 구성할 수 있다.
상기 제3팽창밸브(363)는 상기 제3증발기(350)의 입구측에 제공되며, "공기조화기 팽창밸브"라 이름할 수 있다.
상기 제2압축기(310), 제2응축기(320), 제3팽창밸브(363) 및 제3증발기(350)는 제2냉매배관(300b)에 의하여 연결되어 냉매의 순환을 허용할 수 있다.
상기 제2냉매배관(300b)은 상기 제2응축기(320)의 유입측에 연결되며 상기 제2압축기(310)에서 토출되는 냉매를 제2응축기(320)로 가이드 하는 토출배관(310a) 및 상기 제2응축기(320)의 출구측에 연결되어 상기 제2응축기(320)에서 응축된 냉매의 유동을 허용하는 응축배관(311)을 포함할 수 있다.
상기 응축배관(311)은 제3증발기(350)의 입구측에 연결될 수 있다.
상기 제3팽창밸브(363)는 상기 응축배관(311)에 설치될 수 있다.
상기 제3팽창밸브(363)는 개도 조절이 가능한 전자팽창밸브(EEV)로 구성될 수 있다.
상기 제2냉동사이클(C2)은 상기 제3증발기(350)의 과열도를 감지하는 제3온도센서(373)를 더 포함할 수 있다. 상기 제3온도센서(373)는 상기 제3증발기(350)의 입구단에 설치되는 제3입구온도센서 및 제3증발기(350)의 출구단에 설치되는 제3출구온도센서를 포함할 수 있다.
상기 제3온도센서(373)에서 감지된 온도값에 기초하여, 상기 제3증발기(350)의 과열도가 감지되고, 상기 과열도를 조절하도록 상기 제3팽창밸브(363)를 제어할 수 있다.
상세히, 상기 제3증발기(350)의 출구온도센서에서 감지된 값으로부터 입구온도센서에서 감지된 값을 감하여 증발기의 과열도를 계산할 수 있으며, 상기 계산된 과열도가 설정 과열도 내에 형성될 수 있도록, 상기 제3팽창밸브(363)의 개도를 조절할 수 있다.
제1~3증발기(330,340.350)의 일측에는 냉기를 불어주기 위한 증발팬이 제공될 수 있다. 상기 증발팬은 제1~3증발기(330,340,350)의 각 일측에 제공되는 제1~3증발팬(335,345,355)을 포함할 수 있다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 일체형 냉장고(10)는 일체형 냉장고(10)의 운전명령을 입력하기 위한 입력부(410)를 포함할 수 있다.
일례로, 상기 입렵부(410)는 냉장고(100) 또는 공기 조화기(200)의 전원을 온 또는 오프시키기 위한 전원입력부를 포함할 수 있다.
상기 입력부(410)는 냉장고(100)의 저장실(101,105)의 설정온도를 입력하기 위한 저장실온도 입력부를 포함할 수 있다.
상기 입력부(410)는 실내공간의 설정온도를 입력하기 위한 실내공간온도 입력부를 포함할 수 있다.
상기 입력부(410)는 공기 조화기(200)의 토출부(220)에서 토출되는 풍량을 설정하기 위한 풍량입력부를 포함할 수 있다.
상기 입력부(410)는 공기 조화기(200)가 실내공간의 온도에 기초하여 자동으로 연동 운전하는 연동모드 또는 사용자의 입력이 있을 때 공기 조화기(200)의 운전이 수행되는 수동모드를 선택할 수 있는 연동모드 입력부를 포함할 수 있다.
상기 공기 조화기(200)의 연동모드는, 일체형 냉장고(10)의 주변온도 변화에 따라 공기 조화기(200)가 선택적으로 운전을 수행할 수 있는 모드로서 이해될 수 있다.
상기 입력부(410)에서 입력되는 명령은 일체형 냉장고(10)의 부하를 변화시킬 수 있다. 특히, 냉장고(100)와 공기 조화기(200)가 함께 구동하는 경우 요구되는 부하는 상기 냉장고(100) 단독으로 구동하는 경우의 부하에 비하여 클 수 있다.
상기 냉장고(100)의 저장실(101,105) 설정온도가 낮아지거나 실내공간의 설정온도가 낮아지도록 입력부(410)를 통하여 명령이 입력되는 경우, 일체형 냉장고(10)의 부하는 커질 수 있다.
상기 공기 조화기(200)의 토출부(220)에서 토출되는 풍량이 커지도록 입력부(410)를 통하여 명령이 입력되는 경우, 일체형 냉장고(10)의 부하는 커질 수 있다.
이와 같이, 변화하는 부하에 대응하여 제어부(400)는 냉동 사이클의 구동부품을 제어할 수 있다.
일례로, 상기 냉장고(100)의 저장실(101,105) 설정온도가 낮아지도록 입력되는 경우, 상기 제어부(400)는 제1압축기(301)의 운전 주파수를 증대하는 제어, 상기 제1응축팬(305)의 회전수를 증가시키는 제어 및 제1,2증발팬(335,345)의 회전수를 증가시키는 제어 중 적어도 하나의 제어를 수행할 수 있다.
상기 실내공간의 설정온도가 낮아지도록 입력되거나 상기 공기 조화기(200)의 토출부(220)에서 토출되는 풍량이 커지도록 입력되는 경우, 상기 제어부(400)는 제2압축기(310)의 운전 주파수를 증대하는 제어, 상기 제2응축팬(325)의 회전수를 증가시키는 제어 및 제3증발팬(355)의 회전수를 증가시키는 제어 중 적어도 하나의 제어를 수행할 수 있다.
상기 일체형 냉장고(10)는 공기 조화기(200)가 설치되는 실내공간의 온도를 감지하기 위한 실내온도 센서(375)를 더 포함할 수 있다. 상기 실내온도 센서(375)에서 감지된 온도값과, 입력부(410)를 통하여 입력된 실내공간의 설정온도의 차이값은 공기 조화기(200)의 부하를 결정하는 데 이용될 수 있다.
상기 일체형 냉장고(10)는 타이머(420)를 더 포함할 수 있다.
상기 타이머(420)는 상기 실내공간 온도센서(420)에서 감지된 온도값이 소정온도 범위에 있는 것으로 감지된 경우, 감지된 시점으로부터 경과되는 시간을 적산할 수 있다. 상기 적산된 시간이 설정시간을 경과하는 경우, 상기 공기 조화기의 운전이 시작 또는 종료될 수 있다.
일례로, 상기 차이값이 커질수록 상기 공기 조화기(200)의 부하가 큰 것으로 인식될 수 있다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기 일체형 냉장고의 제어방법을 보여주는 플로우 챠트이고, 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기 일체형 냉장고에서, 냉매의 흐름을 보여주는 사이클 도면이다.
도 8 내지 도 10을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 일체형 냉장고(10)의 제어방법 및 냉매의 유동에 대하여 설명한다.
냉장고(100)가 온 구동될 수 있다. 냉장고(100)는 상시 구동되는 제품으로서 이해될 수 있다.
상기 냉장고(100)가 구동하기 시작하면, 제1압축기(301)는 구동하여 제1냉매를 압축시키고 압축된 냉매는 제1응축기(303)를 통과하면서 응축될 수 있다. 상기 응축된 냉매는 응축배관(302)를 유동할 수 있다.
상기 제1,2팽창밸브(361,362)는 온 되며, 설정 개도로 개방될 수 있다. 냉매는 상기 제1,2팽창밸브(361,362)를 통과하는 과정에서, 감압될 수 있다.
상기 냉매 중 일부의 냉매는 상기 분지부(302a)에서 분지되고 상기 제1증발기입구배관(303a)를 통하여 제1증발기(330)로 유입될 수 있다. 나머지 냉매는 상기 제2증발기입구배관(303b)를 통하여 제2증발기(340)로 유입될 수 있다.
저장실(101,105)의 부하에 따라 제1,2팽창밸브(361,362)의 개도는 조절될 수 있다.
일례로, 냉장실(101)의 부하가 냉동실(105)의 부하보다 큰 경우, 상기 제1팽창밸브(361)의 개도는 상기 제2팽창밸브(362)의 개도보다 크게 조절될 수 있다.
상기 부하는 저장실의 설정온도 충족여부 및 설정온도와 저장실 온도간의 차이값에 기초하여 결정될 수 있다. 상기 차이값이 클수록 부하는 큰 것으로 인식될 수 있다.
반면에, 냉동실(105)의 부하가 냉장실(101)의 부하보다 큰 경우, 상기 제2팽창밸브(362)의 개도는 상기 제1팽창밸브(361)의 개도보다 크게 조절될 수 있다.
한편, 냉장실(101)과 냉동실(105) 중 어느 하나의 저장실의 단독 냉각운전이 수행되는 경우에는 냉각운전이 수행되지 않는 저장실의 증발기측으로는 냉매가 공급되지 않을 수 있다.
일례로, 상기 냉장실(101)의 단독 냉각운전의 경우, 제2팽창밸브(362)는 폐쇄되고 상기 제1팽창밸브(361)만 개방되어 냉매는 제1팽창밸브(361)를 통하여 상기 제1증발기(330)로만 유입될 수 있다.
반면에, 상기 냉동실(105)의 단독 냉각운전의 경우, 제1팽창밸브(361)는 폐쇄되고 상기 제2팽창밸브(362)만 개방되어 냉매는 제2팽창밸브(362)를 통하여 상기 제2증발기(330)로만 유입될 수 있다.
상기 제1,2증발기(330,340)에서 증발된 냉매는 저압배관(305)의 합지부(305a)에서 합지되고, 합지된 냉매는 상기 제1압축기(301)로 흡입될 수 있다 (S11).
공기 조화기(200)의 연동모드가 설정되었는지 여부가 인식될 수 있다. 상기 공기 조화기(200)의 연동모드는, 일체형 냉장고(10)의 주변온도 변화에 따라 공기 조화기(200)가 선택적으로 운전을 수행할 수 있는 모드로서 이해될 수 있다.
예를 들어, 제1냉동사이클(C1)의 구동에 의하여 냉장고(100)가 운전될 때 냉장고(100)에서 발생되는 방열에 의하여 실내공간의 온도가 상승할 수 있다.
또는, 보통 일체형 냉장고(100)는 주방에 설치되는데, 주방에 구비되는 조리기기를 사용하는 경우 발생되는 열에 의하여 실내공간의 온도가 상승할 수 있다.
상기 공기조화기(200)의 연동모드가 설정된 경우, 이와 같은 실내공간의 온도변화에 따라, 공기 조화기(200)는 연동운전을 수행할 수 있다 (S12).
다만, 반드시 공기조화기(200)의 연동모드가 설정될 필요는 없으며, 사용자가 원하지 않는 경우 수동모드를 입력하여 사용자가 구동명령을 내렸을 때에만 공기 조화기(200)의 냉방운전을 수행할 수 있다 (S18,S19,S20).
S12 단계에서 공기조화기(200)의 연동모드가 설정된 경우, 냉장고(100)의 운전중에 실내 온도센서(375)를 통하여 실내공간의 온도가 감지될 수 있다 (S13).
상기 감지된 실내공간의 온도가 설정온도 이상인지 여부가 인식될 수 있다. 상기 설정온도는 공기조화기(200)의 냉방운전에 돌입하기 위한 시작기준온도로서 이해될 수 있다. 일례로, 상기 제1설정온도는 25~28˚C의 범위 내에 있는 온도값으로 결정될 수 있다 (S14).
상기 감지된 실내공간의 온도가 설정온도 이상이면, 실내공간이 상대적으로 고온상태에 있는 것으로 이해된다. 상기 실내공간의 온도가 감지된 시점으로부터 경과되는 시간을 적산할 수 있다 (S15).
상기 적산된 시간이 제1설정시간이 이상인지 여부가 인식될 수 있다. 상기 제1설정시간은 일시적인 고온상태가 아니라 실내공간이 지속적인 고온상태에 돌입하였음을 판단하는 기준시간일 수 있다. 일례로, 상기 제1설정시간은 1~2분의 범위내에 있는 시간값으로 결정될 수 있다 (S16).
상기 적산된 시간이 제1설정시간이 이상인 경우, 공기조화기(200)는 온 되고 냉방운전 시작 될 수 있다 (S17).
상기 공기 조화기(200)가 운전되는 경우, 제2냉동사이클(C2)이 구동할 수 있다. 상기 제2냉동사이클(C2)의 구동을 위하여, 제2압축기(310)가 구동하여 제2냉매를 압축시킬 수 있다 (S21).
상기 제2압축기(310)에서 압축된 냉매는 제2응축기(320)를 통과하면서 응축될 수 있다. 상기 응축된 냉매는 응축배관(311)를 유동할 수 있다.
상기 제3팽창밸브(363)는 온 되며, 설정 개도로 개방될 수 있다. 냉매는 상기 제3팽창밸브(363)를 통과하는 과정에서, 감압될 수 있다.
상기 감압된 냉매는 상기 제3증발기(350)로 유입하여 증발되고, 상기 증발된 냉매는 제2압축기(310)로 흡입될 수 있다. 이러한 냉매의 순환이 반복적으로 이루어질 수 있다.
상기 팬 어셈블리(300c), 즉 제2응축팬(325) 및 제3증발팬(355)이 구동할 수 있다. 따라서, 하우징(210)의 내부로 공기가 흡입하여 제2응축팬(325) 및 제2응축기(320)을 통과하는 방열유로 및 제3증발팬(355) 및 제3증발기(350)을 통과하는 냉각유로가 형성될 수 있다 (S22).
상기 공기 조화기(200)의 부하에 따라 제3팽창밸브(363)의 개도는 조절될 수 있다. 위에서 설명한 바와 같이, 상기 제3증발기(350) 입구 및 출구측에 설치된 제3온도센서(373)에 의하여 과열도가 설정 과열도 이상인 것으로 감지되면, 상기 제3팽창밸브(363)의 개도는 조절될 수 있다.
상기 실내공간의 현재온도와, 입력부(410)를 통하여 입력된 실내공간의 설정온도의 차이가 커질수록 상기 공기 조화기(200)의 부하가 큰 것으로 인식될 수 있다. 이 경우, 일례로 상기 제2압축기(310)의 운전주파수가 증대될 수 있다.
한편, 상기 제2압축기(310)의 운전주파수는 조절되고 냉방운전을 위한 제어기준이 되는 목표저압에 따라 제어될 수 있다.
상기 제3온도센서(375)에 의하여 감지된 상기 제3증발기(350)의 입출구 온도는 저압으로 환산될 수 있으며, 상기 환산된 저압(운전저압)이 설정 저압의 범위내에 유지될 수 있도록 상기 제2압축기(310)의 운전주파수가 조절될 수 있다.
일례로, 상기 환산된 저압이 설정 저압보다 낮으면 상기 제2압축기(310)의 운전주파수는 감소하고, 상기 환산된 저압이 상기 설정 저압보다 높으면 상기 제2압축기(310)의 운전주파수는 증대될 수 있다 (S23).
상기 공기조화기(200)의 냉방운전 수행중에, 실내공간의 온도변화가 감지될 수 있다 (S24).
상기 실내공간의 온도가 냉방종료 기준온도 이하가 되는지 여부가 인식될 수 있다 (S25).
상기 공기조화기(200)의 냉방운전에 따라 상기 실내공간의 온도가 감소하여 상기 냉방종료 기준온도 이하가 되는 경우, 냉방운전을 종료할지 여부가 인식될 수 있다.
상기 실내공간의 온도가 냉방종료 기준온도 이하인 것으로 감지된 이후, 경과된 시간이 적산될 수 있다 (S26).
상기 적산된 시간이 제2설정시간 이상인지 여부가 인식될 수 있다. 상기 제2설정시간은 일시적인 저온상태가 아니라 실내공간이 적정상태의 온도범위에 돌입하였음을 판단하는 기준시간일 수 있다. 일례로, 상기 제2설정시간은 1~2분의 범위내에 있는 시간값으로 결정될 수 있다 (S27).
상기 적산된 시간이 제2설정시간이 이상인 경우, 상기 공기조화기(200)의 냉방운전은 종료되는 것으로 제어될 수 있다. 상기 공기조화기(200)의 냉방운전이 종료되는 경우, 제2압축기(310)는 오프될 수 있다 (S28).
상기 제3팽창밸브(363)는 완전 개방되며, 팬 어셈블리(300c)는 오프될 수 있다 (S29).
위와 같은 제어의 변동에 의하여, 상기 공기조화기(200)의 냉방운전은 종료될 수 있다 (S30).
이와 같은 일체형 냉장고(10)의 제어를 통하여, 냉장고(100) 및 공기 조화기(200)의 안정적인 사이클 구동이 이루어질 수 있다. 그리고, 냉장고(100) 및 공기 조화기(200)의 연동 운전을 통하여 제품의 신뢰성이 개선되고 사용 편의성이 증대될 수 있다.
10 : 일체형 냉장고 100 : 냉장고
101 : 제1저장실 105 : 제2저장실
200 : 공기 조화기 210 : 하우징
218 : 방열 토출부 220 : 냉각 토출부
301,310 : 제1,2압축기 231 : 흡입부
303,320 : 제1,2응축기 305,325 : 제1,2응축팬
330 : 제1증발기 335 : 제1증발팬
340 : 제2증발기 345 : 제2증발팬
350 : 제3증발기 355 : 제3증발팬

Claims (18)

  1. 저장실을 냉각하기 위한 냉장고 증발기를 구비하는 냉장고와, 실내공간을 냉각하기 위한 공기조화 증발기 및 토출부를 구비하는 공기조화기가 일체로 형성되는 공기조화기 일체형 냉장고에 있어서,
    상기 저장실을 형성하며, 제1기계실을 가지는 냉장고 본체;
    상기 냉장고 본체에 인접하게 배치되며, 제2기계실을 가지고, 상기 토출부를 형성하는 하우징;
    상기 제1기계실에 구비되며, 상기 저장실의 냉각을 위하여 냉매가 유동하는 제1압축기 및 제1응축기; 및
    상기 제2기계실에 구비되며, 상기 토출부를 통하여 조화된 공기를 토출하기 위하여 냉매가 유동하는 제2압축기 및 제2응축기를 포함하는 공기조화기 일체형 냉장고.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하우징은 상기 냉장고 본체와 일체로 구성되는 공기조화기 일체형 냉장고.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 하우징의 제2기계실에는 상기 공기조화 증발기가 배치되는 공기조화기 일체형 냉장고.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 하우징은 실내공간의 공기를 흡입하기 위한 흡입부를 포함하고,
    상기 하우징의 토출부는 상기 공기조화 증발기를 통과한 공기를 배출하는 냉각 토출부 및 상기 제2응축기를 통과한 공기를 배출하는 방열 토출부를 포함하는 공기조화기 일체형 냉장고.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 하우징은 상기 제2기계실을 정의하는 상면 벽, 전면 벽 및 후면 벽을 포함하고,
    상기 흡입부는 상기 상면 벽에, 상기 냉각 토출부는 상기 전면 벽에, 상기 방열 토출부는 상기 후면 벽에 형성되는 공기조화기 일체형 냉장고.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 방열 토출부에 유동적으로 연결되며, 상기 방열 토출부에서 배출되는 공기가 유동하는 배기 덕트를 더 포함하는 공기조화기 일체형 냉장고.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 하우징의 제2기계실에 제공되며, 상기 공기조화 증발기를 통과하는 냉각유로 및 상기 제2응축기를 통과하는 방열유로를 생성하는 팬 어셈블리를 더 포함하는 공기조화기 일체형 냉장고.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 팬 어셈블리는,
    상기 흡입부를 통하여 흡입된 공기 중 일부의 공기가 유입되며, 상기 제2응축기를 향하여 공기를 배출하는 제2응축팬; 및
    상기 흡입부를 통하여 흡입된 공기 중 다른 일부의 공기가 유입되며, 상기 공기조화 증발기를 향하여 공기를 배출하는 공기조화기 팬을 포함하는 공기조화기 일체형 냉장고.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 팬 어셈블리가 설치되는 공간은,
    상기 제2응축기가 설치되는 공간과, 상기 공기조화 증발기가 설치되는 공간을 분리시키는 공기조화기 일체형 냉장고.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 팬 어셈블리가 설치되는 공간은,
    상기 제2응축기가 설치되는 공간과, 상기 공기조화 증발기가 설치되는 공간의 사이에 형성되는 공기조화기 일체형 냉장고.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 하우징은,
    상기 팬 어셈블리가 설치되는 공간과 상기 제2응축기가 설치되는 공간을 분리시키는 일 격벽; 및
    상기 팬 어셈블리가 설치되는 공간과 상기 공기조화 증발기가 설치되는 공간을 분리시키는 타 격벽을 포함하는 공기조화기 일체형 냉장고.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제2응축팬은,
    상기 일 격벽에 결합되며 상기 흡입부에서 흡입된 공기를 상기 제2응축기로 배출시키는 제1팬토출부를 포함하는 공기조화기 일체형 냉장고.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 공기조화기 팬은,
    상기 타 격벽에 결합되며 상기 흡입부에서 흡입된 공기를 상기 공기조화 증발기로 배출시키는 제2팬토출부를 포함하는 공기조화기 일체형 냉장고.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 하우징은,
    상기 팬 어셈블리가 설치되는 공간과, 상기 제2압축기가 설치되는 공간을 구획하는 추가적인 격벽을 더 포함하는 공기조화기 일체형 냉장고.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 하우징은,
    상기 팬 어셈블리가 설치되는 공간과, 제어부품을 가지는 전장부가 설치되는 공간을 구획하는 추가적인 격벽을 더 포함하는 공기조화기 일체형 냉장고.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 냉장고와, 상기 공기 조화기의 작동을 제어하는 제어부를 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 냉장고가 구동하는 상태에서, 실내공간의 온도에 기초하여 상기 공기조화기의 온 또는 오프여부를 결정하는 공기조화기 일체형 냉장고.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 실내공간의 온도를 감지하는 실내공간 온도센서를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 실내공간 온도센서에서 감지된 온도가 설정온도 이상인 상태로 제1설정시간이 경과하면, 상기 제2압축기를 구동하여 냉방운전을 수행하는 공기조화기 일체형 냉장고.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 공기조화기의 냉방운전 중에, 상기 실내공간 온도센서에서 감지된 온도가 냉방종료 기준온도 이하이고 그 상태가 제2설정시간동안 지속되면, 상기 공기조화기의 냉방운전을 종료시키는 공기조화기 일체형 냉장고.
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