KR830002684Y1 - 냉 동 장 치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

냉 동 장 치

제1도는 본 고안 냉동장치의 냉동사이클의 개략 설명도.

제2도 및 제3도는 기포펌프의 구성부분을 확대 표시한 것으로서,

제2도는 기포펌프가 작용하지 않을때를 표시하며,

제3도는 기포펌프가 작용할때의 상태를 설명하기 위한 설명도.

제4도는 전기제어회로도.

제5도는 냉동실의 배면부에서의 기포펌프 구성부분의 위치를 표시한 단면도.

제6도는 단열벽내의 온도 분포도.

제7도는 외기온도에 대한 냉동실의 배판에서 10mm의 위치에서의 온도 및 기포펌프 구성부의 온도를 표시한 것이다.

본 고안은 냉동장치에 관한 것으로, 특히 냉동실 및 냉장실과 같은 2실(室) 또는 그 이상의 다른 온도차를 가진 실을 형성하고, 이들의 각실을 각각 독립시켜서 냉각될 수 있게 한 냉동장치에 관한 것이다.

일반적으로 상술한 바와같이 각기 다른 온도로 냉각할 필요가 있는 냉동실 및 냉장실을 가진 냉장고에 있어서는, 상기한 각실을 각각 개별적으로 냉각하기 위하여, 각실마다 전용의 냉동실용 증발기 혹은 냉장실용 증발기를 설치하고, 또 이들을 연결하는 배관도중에 설치한 전자밸브의 개폐에 의하여 상기한 양 증발기에 냉매가 흐르게 하거나 혹은 그 한편에만 냉매가 흐르게 하는 등의 제어를 행하게 되어 있다.

그러나, 이와같은 것에 있어서는 전자밸브와 같은 기계적인 가동부를 가진 밸브장치를 필요로 하고 또 이들 밸브장치를 단열벽속에 매설하는 관계로 일단 조립후에는 그의 보수와 점검이 불가능하고, 냉장고로서의 수명과 신뢰성이 충분하지 못한 문제점이 있고, 또 구조상으로도 고가한 것이 되는 등 불합리한 점이 있다.

그러므로 최근에는 기계적 가동부분이 없고, 간단한 구조로 냉매가 흐르게 하는데 있어서, 밸브작용을 행하도록 하는 기포펌프를 사용한 냉장고가 제안되고 있다.

본 고안은 상기한 기포펌프에 의하여 냉매의 절환을 행할 수 있게 한 것에 있어서, 그 기포펌프의 작동이 확실하게 되고, 또 작동하지 않고 있는 증발기로 냉매가 누출되는 것을 확실하게 방지할 수 있게 한 냉동장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 고안의 1실시예를 설명한다.

제1도에 있어서, 부호(1)은 도시하지 않은 압축기에 의하여 압축된 냉매를 콘덴서 및 모세관과 같은 압력조정기(2)를 경유하여 공급하게 된 액체 탱크인데, 그 액체탱크(1)내에는, 제2도와 같이 U자형도관(3)의 일단부가 저면을 관통하여 적정한 높이까지 돌설되어 있고, 그 U자형도관(3)의 타단은 어큐뮤레이터(4)의 저부에 개구되어 있다. 그 어큐뮤레이터(4)에 또 다시 그 저면을 관통하여 소정의 높은 위치에서 개구된 도관(5)이 장착되어 있고, 그 도관(5)는 제1도와 같이 모세관(6)을 통하여 냉장실용 증발기(7)의 입구부에 접속되어 있다. 냉장실용 증발기(7)에는 연결관(8)을 통하여 냉동실용 증발기(9)가 연결되고, 그 냉동실용 증발기(9)가 도관(10)을 통하여 압축기의 흡입축에 접속되어 하나의 폐(閉) 사이클을 구성하고 있다.

액체탱크(1)에는, 또 하나의 U자형도관(11)의 일단이 그 저부에 개구되어 있고, 그 U자형도관(11)의 타단부측의 수직부(11a)는 어큐뮤레이터(4)에 연결된 도관(5)의 정상보다 그 이상으로 연장되고, 여기에서 역 U자형으로 다시 굴곡되어 관조인트(12)를 통하여 도관(13)에 접속되어 있다. 그 도관(13)에는 그 단부에 모세관(14)가 설치되어 있고, 그 모세관(14)는 냉장실용 증발기(7)과 냉동실용 증발기(9)를 연결한 연결관(8)의 도중에 접속되어 있다.

그런데, 모세관(6)의 일부는 연결관(8)의 냉장실용 증발기(7)에 가까운 부분에 인접되고, 그 인접부의 외주에는 알미늄박 히이터로 된 연결관 히이터가 감겨 설치되어 있다.

또 U자형도관(11)의 관죠인트(12)축의 수직부(11a)의 하방 외주에는 기포 펌프 히이터(16)이 감겨 기포펌프가 구성되고 또 어큐뮤레이터(4) 및 관죠인트(12)는 각각 균압관(均壓管)(17)(18)을 통하여 액체탱크(1)에 접속되어 있다.

제4도는 상기한 장치의 전기 제어회로도인데, 서리제거 스위치(20)이 접점(a)측에 접속되고, 또 냉동실 제어스위치(21)이 "온"상태의 경우에 압축기(19)가 구동되며, 냉장실의 온도가 소정온도 이하가 되어 냉장실 제어스위치(22)가 "온"상태가 되면 기포펌프 히이터(16)과 연결관 히이터(15) 및 홈통 히이터(23)에 통전되고, 냉동실이 소정온도로 냉각되고, 냉동실 제어스위치(21)이 "오프"되면, 압축기(19)의 구동이 정지된다. 또 서리제거 스위치(20)을 접점(d)측으로 절환하면, 종래의 냉장고와 전혀 같은 서리제거 히이터(24) 및 서리제거 감열관 히이터(25)에 통전된다.

미설명부호 (26)은 서리제거 검지 바이메탈이고, (27)은 개폐도어 스위치이며, (28)은 냉장고내 전등, (29)는 배수구의 히이터, (30)은 냉동실 제어스위치 히이터, (31)은 퓨우즈이다.

그리하여, 냉장실과 냉동실의 양실이 각기 소정된 온도에 도달하지 않고, 소정온도 이상으로 될 경우에는 냉동실 제어스위치(21)가 "온"이 되고, 냉장실 제어스위치(22)가 "오프" 상태로 된다.

따라서 기포펌프 히이터(16)이 "오프"된 상태에서 압축기(19)가 구동된다.

이와같이 하여 압축기가 구동되면, 그 압축기에 의하여 압축되고, 그후에는 응축기에 의하여 응축된, 냉매가 액체탱크(1)내에 저류된다.

액체탱크(1)에 냉매액이 저류되고, 그 액면이 상승하면, 그 냉매액은 U자형도관(3)을 경유하여 어큐뮤레이터(4)내에 유입되고, 다시 도관(5) 및 모세관(6)을 거쳐 냉장실용 증발기(7) 및 냉동실용 증발기(9)를 순차로 유통하고, 상기한 양 증발기(7)(9)에 의하여 각각 냉장실과 냉동실의 냉각이 행하여진다.

그 상태에 있어서는, 타방의 U자형도관(11)에도 냉매액이 유입되지만, 액체탱크(1)과 어큐뮤레이터(4) 및 관죠인트(12)는 각각 균압관(17)(18)에 의하여 연통되어 있고, 액체탱크(1)과 어큐뮤레이터(4) 및 자형도관(11)내의 액면은 동일하게 되어 있으며, 또 U자형도관(11)의 수직부(11a)의 정상부가 어큐뮤레이터(4)에 개구된 도관(5)의 개구부보다 상방으로 연장되어 있으므로, 냉매액이 관죠인트(12)를 경유하여 도관(13)으로 유입되는 일은 없게 된다.

여기에서, 냉장실이 소정온도까지 냉각되면, 냉장실 제어스위치(22)가 "온"축으로 절환되고 기포펌프 히이터(16)에 통전된다. 기포펌프 히이터(16)에 통전되어 수직관(11a)가 가열되면, 수직관(11a) 내부의 냉매액이 끓어서, 냉매증기로 된 기포가 발생하고, 그 기포에 의한 펌프작용에 의하여 냉매액이 퍼올려지므로(제3도), 수직관(11a)의 정상에서 관조인트(12)로 넘쳐흐르고, 그 넘쳐흐른 냉매는 도관(13)과 모세관(14)를 경유하여 냉동실용 증발기(9)에 유입되고, 냉동실의 냉각작용이 행하여 진다.

한편 이때에, 액체탱크(1)내의 냉매액은 기포펌프 작용에 의하여, 냉동실용 증발기(9)측으로 흐르므로, 액체탱크(1)내의 액면이 내려가고 어큐뮤레이터(4)측으로의 냉매액의 흐름이 정지되고 냉장실용 증발기(7)로 냉매액이 흐르지 않게 되므로, 냉장실의 냉각이 중단된다.

이후에, 냉동실의 온도의 상하에 응하여 압축기의 구동정지가 반복되고, 그 사이에 냉장실의 온도가 소정온도 이상이 되면, 냉장실 제어스위치(22)가 "오프"측으로 절환되고, 기포펌프의 작동이 정지되므로 전술한 바와같이 냉매액은 어큐뮤레이터(4)를 경유하여 냉장실용 증발기를 순차로 흘러서 양실의 냉각작용을 행한다.

그런데 액체탱크(1)과, U자형도관(11) 및 기포펌프 히이터(16)을 하방에 권착한 수직부(11a)로 된 기포펌프의 구성부(32) 등은, 제5도에 도시한 것과 같이, 냉동실(33)의 배면부의 단열벽(34)내에 매설되어 있다.

그러나, 기포펌프의 구성부(32)의 주위의 단열재의 온도가 기포펌프의 구성부(32)의 온도보다 낮게 되면, 기포펌프 히이터의 작용에 의하여 일단 기화된 가스(기포)가 주위의 단열재에 흡열되어 수축하므로, 펌프작용이 약해지고, 압축기에서 배출된 냉매에 대응한 냉매액을 퍼올릴 수 없게 되어 그 일부의 냉매가 작동정지중에 있는 냉장실측의 증발기(7)로 흘러들어가서, 냉장실을 지나치게 냉각하는 가능성이 있다.

그러므로, 상기한 기포펌프의 구성부(32)는 항상 주위의 단열재의 온도보다 낮은 상태가 되는 위치에 설치할 필요가 있다.

제6도는 냉동실의 배면부의 단열벽내의 온도분포를 표시한다. 즉, 상기한 단열벽의 냉동실의 배면측 온도를 (Tsi), 단열벽의 외측표면의 온도를 (Tso), 단열벽의 두께를 (m)로 하였을때 냉동실의 배면판에서 (ℓ)의온도 T_A는 다음 식으로 구한다.

T_A= T_si+ (T_so-T_si) ×

그리하여, 냉동실온도 TF=-18℃, 외기온도 RT=35℃에서는 T_si≒-16℃, T_so≒33℃이므로, m=75mm로 하였을때 ℓ=10mm의 위치에서는

T_A= -16 + {33-(-16)} ×= -9.5℃

가 된다.

따라서, 냉동실온도 TF=18℃로 설정했을때의 각 외기온도에서의 ℓ=10mm의 위치의 온도를 그림으로 표시하면 제7도의 점선으로 표시한 것과 같이 된다.

한편, 각 외기온도에 있어서의 기포펌프 구성부(주로 수직관부)의 온도는 실험결과, 제7도의 실선으로 표시한 값이 된다.

따라서, 일반적으로 단열벽의 온도는 제6도에 표시한 것과 같이 직선적으로 변화하고, 냉동실에서 멀어져 갈수록 온도가 높아지므로, ℓ=10mm 이상의 위치에 기포펌프 구성부를 배치하며, 그 온도는 주위의 단열재의 온도보다 항상 낮게 된다.

이상에서와 같이, 본 고안에 있어서는 냉동실(33)과 같은 냉각실의 배면판(33a)와 기포펌프 구성부(32)와의 간격을 A로 하고, 기포펌프 구성부를 매설한 단열벽(34)의 두께를 (B)로 하였을 때, 그 A/B가 10/75=0.13 이상이 되는 위치에 상기한 기포펌프 구성부를 배설한 것이다.

본 고안은, 상술한 바와같이 기포펌프 구성부를 단열벽속의 특정위치에 배설하였으므로, 항상 기포펌프의 온도가 주위의 단열재의 온도보다 낮게 유지되고, 그 주위의 온도에 의하여 일단 기화된 가스가 흡열되어 수축되는 일이 없으며, 항상 기포펌프의 펌프효율을 높게 유지시킬 수 있는 등의 효과가 있다.

Claims (1)

1. 다수의 증발기(7,9)를 가지며, 압축기(19)에서 배출된 냉매를, 기포펌프의 "온-오프"제어에 의하여 상기한 다수의 증발기중 일부의 증발기에 공급하거나 이것을 바이패스 시키도록 한 냉동장치에 있어서 상기한 기포펌프 구성부(32)를 단열벽(34) 속에 매설한 것을 특징으로 하는 냉동장치.