KR870001533B1

KR870001533B1 - 냉장고

Info

Publication number: KR870001533B1
Application number: KR1019830006343A
Authority: KR
Inventors: 히데오 니이다; 카즈오 덴포; 카즈미 에토오
Original assignee: 가부시기 가이샤 도시바; 사바쇼오이찌
Priority date: 1983-06-22
Filing date: 1983-12-30
Publication date: 1987-08-22
Also published as: JPS604774A; GB2144838B; GB8415708D0; KR850000649A; US4537041A; GB2144838A

Abstract

내용 없음.

Description

냉장고

제1도는 냉장고의 개략적 종단측면도.

제2도는 냉동사이클의 접속도.

제3도는 제어회로의 구성설명도.

제4도는 온도검지유니트의 결선도.

제5도 및 제6도는 플로우차아트이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2 : 냉장실 3 : 냉동실

4 : 냉장실용 냉각기 5 : 보조냉각기

6 : 송풍실 9 : 팬

10 : 콤프레서 12 : 제1제어밸브

15 : 제2제어밸브 18 : 온도검지유니트

33 : 냉장실용 냉각기의 온도 검출소자

34 : 냉장실의 온도 검출소자 36 : 냉동실의 온도검출소자

본 발명은 설정온도가 서로 다른 냉장실과 냉동실을 구비하고 또 냉동실내를 직접 냉각방식과 냉풍강제순환에 의한 간접냉각방식으로 냉각하는 기능을 가진 냉장고에 관한 것이다.

종래부터 냉장고에 있어서는 냉동실용 내함을 냉각기 자체로 형성하는 직냉형 냉동실구조의 것과, 냉동실용 내함을 냉동실과 송풍실로 구분해서, 그 송풍실에 냉동실용 냉각기의 냉풍을 냉동실내로 송출하는 팬장치를 배치한 냉풍숭환형의 것이 있었다. 이들의 성능을 비교하면, 직냉형 냉동실에서는 벽면에 재치된 식품의 냉각속도가 신속하나 냉각벽면에서 이간된 선반등에 올려놓은 식품의 냉각속도는 늦은 반면 냉풍순환형에서의 식품냉각속도는 직냉형에 비하면 공중에 놓여진 식품은 신속히 냉동되나 벽면에 재치된 식품은 늦은 면이 있다.

본 발명은 이와같은 결점을 제거하기 위하여 연구된 것으로 그 목적은 냉동실내의 식품이 벽면에 놓여진 것에 있어서는 직냉형의 것과 같이 신속한 냉각이 가능한 동시에 선반등에 놓여진 것냉 도풍 순환형의 것과 같이 신속한 냉각이 가능하고, 또 이를 위한 냉동 시이클을 효율적으로 운전할 수 있는 냉장고를 제공코저 하는 것이다.

본 발명의 냉장고는 냉장실과는 열적으로 독립된 냉동실을 설치하고, 이 냉동실에 저장된 식품을 직접 냉각하고 보조냉각기와, 팬에 의하여 강제순환되는 기체를 냉각해서 냉풍으로 만드는 주냉각기로 구성되는 냉동실용 냉각기를 구비하며, 또한 콤프레서의 운전을 냉동실의 온도검출수단에 따라 제어하고, 냉장실용 냉각기 및 냉동실용 냉각기에 모두 냉매를 공급하는 것과, 냉동실용 냉각기에만 냉매를 공급하는 것의 절환을 냉장실의 온도검출수단에 따라 실행하므로서 냉동실내의 벽면상에 있는 식품 및 선반위에 있는 식품의 신속냉각을 가능하게 하고, 또 냉동사이클의 효율적인 운전을 가능하게한 것이다.

이하 본 발명의 한 실시예를 도면에 참조하면서 설명한다. 냉장고의 개요를 도시한 제1도에 있어서 단열케이스(1)은 내부에 냉장실(2)과, 이것과는 열적으로 독립되는 냉동실(3)을 형성하고, 그 각각의 앞쪽개구부에는 도어(2a)(3a)가 개폐가 가능하게 설치된다. 그리고 냉장실(2) 내에는 냉장실용 냉각기(4)가 배치되고, 냉동실(3) 내에는 식품을 얹어서 이것을 직접 냉각하기 위한 보조냉각기(5)를 배치하고 있다. 또 이 냉동실(3)의 안쪽 깊숙한 곳과 바닥밑에 송풍실(6)을 냉성하고, 여기에 보조냉각기(5)와 협동하여 냉동실용 냉각기를 구성하는 냉동실용 주냉각기(7)를 배치히고 팬모우터(80에 의하여 팬(9)을 구동하므로써 냉동사이클은 제2도의 도시와 같은 구성을 이루고 있다. 즉 로우터리형 콤프레서(10)의 토출구와 흡입구와의 사이에는 콘덴서(11), 제1의 제어밸브(12), 냉장실용 냉각기(4), 냉동실용 주냉각기(7), 어큐뮬레이터(13) 및 역류저지밸브(14)로 구성되는 냉매유로를 형성하고 또 제1의 제어밸브(12) 및 냉장실용 냉각기(4)로 구성되는 유로와 병렬로 제2의 제어밸브(15) 및 보조냉각기(5)로 구성되는 유로를 접속하고 있다. 또(16a-16e)는 캐필러리튜우브이다. 제3도에는 이 냉동사이클을 제어하는 회로구성이 도시되고 있다. 이 제3도에 있어서(17)은 제어부이고, 온도검지유니트(18)로부터 온도정보를 받아서 구동유니트(19)에 제어신호를 부여함으로서 이 구동유니트(19)는 제1의 제어밸브(12) 및 제2의 제어밸브(15)가 트랜지스터(20a)(20b)에 의해 전류의 통전과 단전제어가 될 수 있도록 하고, 또 냉동실용 주냉각기(7)에 부설된 성에제거히이터(21), 댐퍼구동히이터(22), 팬모우터(8) 및 콤프레서(10)를 구동하는 콤프레서모우터(23)가 각각 릴레이접점(24-27)에 의하여 통전 및 단전이 제어되도록 구성된다. 여기에서 댐퍼구동히이터(22)는 통풍로(6)에서 냉동실(3)로의 토출구를 개폐하는 댐퍼(28)를 그 밸로우즈부(28a)를 포함하는 감열부(28b)를 가열하므로써 닫히는 방향으로 동작시키기 위한 것이다. 또 제3도의 그밖의 부분에 있어서 (29)는 냉동실과 냉장실의 온도조절 및 쾌속냉동스위치등의 조작부의 운전표시, 온도상태등을 표시하는 표시부를 구성하는 조작 및 표시유니트이고, (30)은 냉장고의 내등, (31)은 도어스위치, (32)는 플러그단자이다. 제4도는 상기 온도검지유니트(18)의 구체전회로를 도시한다. 이 제4도에 있어서(33)은 냉장실용 냉각기의 온도검출소자, (34)는 냉장실의 온도검출소자, (35)는 성에제거완료 검출소자(온도검출), (36)은 냉동실의 온도검출소자이고, 이들중 앞에 있는 3개의 소자(33), (34), (35)의 저항변화에 의한 신호는 비교기(37), (38), (39)에서 분압저항회로(33a), (34a), (35a)에 의하여 설정된 기준치(Va)(Vb)(Vc)와 각각 비교되어 냉장실의 냉각기온도신호(S₁), 냉장실의 공기온도신호(S₂), 성에제거완료신호(S₄)로서 제어부(17)에 부여되고, 또 냉동실의 온도검출소자(36)의 저항변화는 비교기(40)에 의하여 분압저항회로(36a)에 의하여 설정된 기준치(Vd)와 비교되어서 냉동실의 온도신호(S₃)로서 제어부(17)에 전달되도록 되어있다. 특히 상기 비교기(40)는 다이오드를 포함하는 히스테리시스루우프(40a)를 구비하고 냉동실의 온도(공기온도)신호(S₃)의 온도값이 냉장고내 온도의 상승과정과 하강과정에서 각기 상이하도록 구성하므로써 콤프레서(10)의 정지온도와 재기동온도와의 사이에 소정의 온도차를 부여하도록 하고 있다.

다음에 상기 구성의 작용(제5도 및 제6도의 순서도 참조)에 대하여 설명한다.

본 작용 설명에 의하여 냉동사이클제어시스템의 구성을 더욱 상세하게 알 수 있을 것이다.

(I) 통상운전 ;

지금 냉장실(2) 및 냉동실(3)이 설정온도 이상에 있다고 가정하면 이것을 제어부(17)가 온도검지유니트(18)로 부터 항상 받고 있는 냉장실의 냉각기온도신호(S₁), 냉장실의 공기온동심호(S₂) 및 냉동실의 온도신호(S₃)로 판단해서 콤프레서모우터(23)에 의하여 콤프레서(10)를 구동시키고 또 팬모우터(8)에도 통전시키며, 다시 제1의 제어밸브(12)를 열고, 제2의 제어밸브(15)를 닫은 상태로 하여 냉각운전을 계속한다. 즉 이 상태에 있어서 콤프레서(10)에서 토출된 냉매가스는 콘덴서(11)에 의하여 액화되고, 이것이 제1의 제어밸브(12)를 통해서 냉장실용냉각기(4) 및 냉동실용 주냉각기(7)에 공급되어 냉장실(2) 및 냉동실(3)내를 냉각한다. 이경우, 냉장실(2)내는 자연대류에 의하여 냉각되고 냉동실(3)내는 냉동실용 주냉각기(7)에 의한 냉기가 팬(9)에 의하여 강제순환되어 냉각된다(이때 댐퍼(28)는 개방된다). 그리고, 냉장실(2)이 설정온도까지 내려가면 냉장실의 온도검출소자(34)에 의하여 얻어진 냉장실의 공기온도신호(S₂)에 따라 제1의 제어밸브(12)를 닫는 동시에 제2의 제어밸브(15)를 여는 절환동작을 하고, 냉매를 보조냉각기(5) 및 냉동실용 주냉각기(7)로의 공급상태로 절환한다. 이상태로 냉동실(3)이 설정온도까지 내려가면 냉동실의 온도검출소자(36)에 의하여 얻어진 냉동실의 온도신호(S₃)에 따라 콤프레서(10)의 운전을 정지시킨다. 이와같은 콤프레서(10)의 정지기간에는 제1의 제어밸브(12) 및 제2의 제어밸브(15) 모두가 닫아진 상태로 유지되고, 이로인해 콤프레서(10)가 정지직후에 콘덴서(11)에 체류되고 있는 과열냉매가스가 냉각기축으로 누출되어 이것을 가열하게 되는 것을 방지하는 동시에 콘덴서(11)의 냉매를 높은 응축압력상태로 유지하여 콤프레서(10)의 재기동효율을 향상시킨다. 그리고 이와같은 콤프레서(10)의 정지중에 냉동실(3)의 동도가 그 설정범위 이상으로 상승했을 경우는 냉동실의 온도신호(S₃)에 따라 콤프레서(10)가 재기동된다.

(II) 냉장실 냉각능력저하의 방지 ;

콤프레서(10)의 구동중에 제1의 제어밸브(12)가 열려서 냉매를 냉장설용 냉각기(4) 및 냉동실용 주냉각기(7)의 모두에 공급하는 상태가 연속적으로 장시간, 예를들면 10시간이상 계속되는 경우는 이것을 타이머로 판정해서 제1의 제어밸브(12)를 닫는 한편 제2의 제어밸브(15)를 개방해서 냉장실용 냉각기(4)로의 냉매공급을 정지하므로서 냉장실용 냉각기(4)에 부착한 성에를 자연용해시켜서 제거한다. 따라서 종래와 같이 냉장실용 냉각기(4)로의 냉매공급이 연속적으로 장시간 실행되어 성에가 자연용해될 시간이 없어서 성에가 냉장실용 냉각기(4)에 부착되고 이에따라 냉장고내의 냉각효율이 저하되는 사태를 방지할 수 있다.

(III) 냉장실의 냉각중지방지 ;

콤프레서(10)의 정지중에 냉장실(2)내의 온도가 냉각개시온도, 예를들면 3.5℃ 이상으로 상승되고 나서 30분을 경과한 경우는 콤프레서모우터(23)를 냉동실의 온도검출소자(36)에 의한 냉동실온도 신호(S₃)에 의하지 않고 강제적으로 구동된다. 이와같은 콤프레서(10)의 강제 재기동은 냉장실용 냉각기의 온도검출소자(33)에 의한 냉장실용 냉각기의 온도신호(S₁)를 감시하는 타이머에 의하여 실행된다. 상기 타이머는 제어부(17)의 내부에 위치하며, 그 구조는 기계식이나 또는 마이크로컴퓨터를 사용한 전자식으로 할수 있다. 상기 타이머의 작동은 콤프레서(10)의 정지신호와 냉장실용 냉각기의 온도신호(S₁)가 ON인 상태에서 콤프레서(10)가 장시간 정지되면 냉장실내의 부하(냉장실의 문을 빈번하게 개폐하는 경우, 또는 냉장실내의 저장식품이 많은 경우등)에 의해 냉장실의 온고가 상승되는 경우가 있으므로 상기와 같이 냉장실의 온도가 상승되는 상태가 발생한 후 일정한 시간, 예를들어 30분이 경과한 다음 냉동실의 온도신호(S₃)에 관계없이 콤프레서를 강제적으로 구동하여 냉장실의 온도상승을 방지하는 것이다 .

(IV) 쾌속 냉동운전 ;

이것은 수동조작에 의하여 쾌속냉동용 타이머를 시동시켜서 콤프레서(10)를 구동하는 한편 제1의 제어밸브(12)를 닫고 제2의 제어밸브(15)를 열므로서, 보조냉각기(5) 및 냉동실용 주냉각기(7)로의 냉매공급을 그 설정시간동안 강제적으로 계속시켜서 냉동실(3)내를 신속히 냉각시키는 운전이다.

그리고, 쾌속냉동용 타이머의 설정시간이 경과하면 제1의 제어밸브(12)가 열리고 제2의 제어밸브(5)가 닫히는 유로절환동작을 강제적으로 실행하여 냉장실용 냉각기(4) 및 냉동실용 주냉각기(7)로의 냉매공급상태로 하고, 이것을 냉장실의 온도검출소자(34)에 의한 냉장실의 공기온도신호(S₂)에 의하여 냉각정지지령이 부여될때까지 계속시킨다. 이와같이 하여 냉동실(3)의 쾌속냉동운전기간내에서 냉장실(2)내의 온도상승이 보상된다.

(V) 성에제거운전 ;

냉동실용주냉각기(7)의 성에제거운전은 다음과 같이 실행된다. 즉 성에제거감시타이머는 콤프레서(10)의 운전시간을 적산하여 이것이 설정시간, 예를들면 48시간에 도달했을때에 성에제거개시 지령신호를 출력한다. 이 지령에 의하여 성에제거전에 강제냉각동작이 실행된다.

(A) 성에제거전 강제냉각동작 ;

성에제거개시지령에 따라 콤프레서모우터(23) 및 팬모우터(8)의 구동 및 제1의 제어밸브(12)의 개방동작을 강제적으로 실행하여 냉장실용 냉각기(4)및 냉동실용주냉각기(7)로의 냉매공급을 실행한다. 이 상태는 냉장실의 온도검출소자(34)에 의한 냉장실의 공기온도신호(S₂)에 의하여 제1의 제어밸브(12)가 닫혀질때까지 계속되고 이로 인해 냉장실(2)의 강제냉각이 실행된다. 그리고, 냉장실의 공기온도신호(S₂)에 의하여 제1의 제어밸브(12)가 닫히고 제2의 제어밸브(15)가 개방되면 냉매는 보조냉각기(5) 및 냉동실용 주냉각기(7)에 강제적으로 공급되고, 이번에는 이상태를 전용 타이머에 의하여 일정시간 예를들면 15분간 계속한다. 그리고, 이시간이 경과하면 콤프레서(10)의 구동을 정지시키고, 제1의 제어밸브(12), 제2의 제어밸브(15)를 닫은 상태로 하는 한편 댐퍼(28)를 닫는 동작으로 이행한다. 그 댐퍼(28)가 닫히는 것은 댐퍼구동히이터(22)를 통전하여 베로용즈부(28a)를 팽창시키므로써 실행한다. 이와같이 성에제거운전중의 송풍실(6)내에 충만되는 수증기가 냉동실(3)과의 온도차에 의한 대류작용으로 냉동실(3)내로 토출되어 보조냉각기(5)의 표면에서 빙결하여 퇴적하는 것을 방지한다. 이와같이 하여 댐퍼(28)가 닫아지면 성에 제거히이터(21)로의 통전이 실행되어 냉동실용 주냉각기(7)에 부착한 성에의 용해제거를 행하는 실제의 성에제거동작이 개시된다. 성에 제거나 완료되면 냉동실용 주냉각기(7)의 표면온도가 급히 상승하는데 따라서 제어부(17)는 이것을 성에제거완료 검출소자(35)에 의하여 얻어진 성에제거완료신호(S₄)에 의하여 판단해서 성에제거히이터(21)를 단전하는 동시에 성에제거완료부대동작을 행한다.

(B) 성에제거완료 부대동작 ;

이 성에제거완료부대동작에는 물방울제거동작과 냉장고내온도의 강제회복동작이 있다.

우선 성에제거히이터(21)의 단전 후는 타이머에 의하여 소정의 짧은 시간, 예를 들면 5분간 댐퍼(28)를 계속해서 닫은 상태로 하고 또 콤프레서(10)를 정지상태로 유지한다. 그동안에 냉동실용 주냉각기(7)의 표면에 성에의 용해에 의하여 부착되고 있는 물방울을 자연적으로 흘러내리게 하므로서 그 물방울이 냉각운전의 개시에 의하여 얼어붙는 것을 방지한다. 타이머에 의한 이와같은 물방울제거동작을 완료한 후에 고내온도강제회복동작이 다음과 같이 실행된다. 즉, 상기의 물방물제거용 타이머의 설정시간이 경과되면 강제적으로 콤프레서(10)를 구동하고, 또 제2의 제어밸브(15)를 개방상태로 하여 냉매를 보조냉각기(5) 및 냉동실용 주냉각기(7)에만 공급하는 성에제거여열흡수동작을 소정시간, 예를들면 10분간 강제적으로 실행하는 한편 그 동안에도 물방울제거동작에 계속해서 댐퍼(28)를 닫은상태로 유지하는 동시에 팬모우터(8)도 정지상태로 유지한다. 이리하여 만약 성에 제거완료와 동시에 냉각운전을 재개시키고, 또 댐퍼(28)를 열어 팬모우터(8)를 구동한다고 하면 냉동실용 주냉각기(7) 자체 및 송풍실(6)내에 충만된 성에제거동작에 따르는 수증기 또는 여열등의 더운기류가 즉시 냉동실(3)내로 분출되는 결함을 방지할 수 있다.

이어서 이와같은 성에제거여열흡수동작 후 다시 타이머에 의하여 이번에는 댐퍼(28)를 열어 팬모우터(8)를 구동하면서 냉매를 보조냉각기(5) 및 냉동실용주냉각기(7)에만 공급하는 강제운전을 약 20분간 실행하므로서 냉동실(3)온도의 조기회복을 돕고 그 20분의 시간이 경과하면 그후의 제어동작은 냉동실의 온도검출소자(36)에 의한 냉동실 냉각기의 온도신호(S₃)에 따른 통상운전으로 이행된다.

(VI) 쾌속냉동 및 성에제거운전의 우선관계 ;

실제의 사용상태에 있어서는 성에제거사이클(실제의 성에용해동작의 전후의 관련동작을 포함)중에 쾌속 냉동지령이 발신되거나, 또는 그 반대의 일이 발생하는 일이 있는데, 그 경우의 우선관계를 다음에 설명한다.

성에제거지령이 이미 발생되어 성에제거전 강제냉각동작중이나 또는 성에제거완료 부대동작중의 성에게거여열흡수동작종료후에 쾌속냉동동작의 지령을 받은 경우는 제어부(17)는 쾌속냉동동작을 우선 실행하고, 성에제거사이클의 그후의 동작을 중지하여 재차 성에제거지령대기의 상태로 유지시킨다.

이에 대하여 성에제거사이클의 성에제거전 강제냉각동작이 종료되고 나서 성에제거여열흡수동작이 종료 되기까지의 사이에 쾌속냉동동작의 지령을 받은 경우는 성에제거운전을 우선시키고 이것을 그대로 속행시킨다.

또, 상기 실시예에서는 냉장실의 온도를 검출하가 위하여 공기온도의 검출과 냉각기자체의 온도 검출을 실시하고 이들 검출신호를 제어목적에 따라서 선택하여 사용하도록 하고 있으나 어느한쪽만을 냉장실의 온도신호로서 취급해도 된다.

본 발명에 의하면 냉동실내에 보조냉각기를 배치하고 있기 때문에 이것에 식품을 얹음으로써 종래의 직냉형식의 것과 같은 신속냉각이 가능하게 되는 동시에 선반이나 또는 냉각기벽면이외의 벽면에 놓여진 식품에 대해서는 종래의 냉풍순환형식의 것과 같은 신속냉각이 가능하다. 또한 이러한 2개의 냉각기를 포함한 냉동실용냉각기와 냉장실용냉각기로 구성되는 냉동사이클에 있어서는 콤프레서의구동 및 정지의 제어를 냉동실의 온도를 검지하여 이것에 따라 실행하도록 하고, 또 냉매의 공급을 냉장실용 및 냉동실용의 양냉각기로의 공급으로부터 냉동실용 냉각기만으로의 공급으로 절환하는 것을 냉장실온도의 검지에 의하여 실행하는 구성을 이루고 있으므로 일부에 냉풍순환냉각방식을 채용하면서도 이것이 냉장실을 포함하는 냉장고내전체가 아니고 냉동실에 한정되고 있는 것과 더불어 냉동사이클의 운동효율의 향상을 기대할 수 있게 된다. 또, 냉기류를 냉동실 및 냉장실간에 걸쳐서 팬으로 강제순환시키는 종래의 것과는 달리 냉동실내에서만 냉풍을 강제순환시키는 구성이기 때문에 냉장실내의 다습공기에 의해서 냉동실용주냉각기에 생기는 성에를 방지할 수 있고, 따라서 그 성에제거회수를 대폭적으로 줄일 수 있는 한편, 냉장실내의 냄새가 냉동실내의 저장식품에 옮겨지는 것을 방지할 수 있으므로 냉장실내에서의 식품의 장기보존을 마음놓고 할 수 있게 된다.

Claims

냉동실과 냉장실 및 콤프레서를 가지는 냉동 냉장고에 있어서, 식품을 얹어서 냉각하는 보조냉각기(5) 및 팬(9)에 의한 순환풍을 냉각하기 위한 주냉각기(7)로 구성되는 냉동실용냉각기, 냉장실용 냉각기(4), 콤프레서(10), 냉매를 상기 냉동실용냉각기 및 냉장실용냉각기 모두에 공급하는 제1의 제어밸브(12) 및 냉동실용 냉각기에만 공급하는 제2의 제어밸브(15), 통상시는 냉동실의 온도에 의하여 상기 콤프레서의 구동과 정지를 제어하고 또 콤프레서의 정지시는 상기 2개의 제어밸브를 냉매유로차단 상태로 폐쇄하기 위한 냉동실의 온도검출소자(36)과, 냉매의 공급을 상기 2개의 냉각기로의 공급으로 부터 냉동실용 냉각기만으로의 공급으로 절환하기 위하여 상기 양제어밸브의 개폐상태를 절환하는 냉장실의 온도 검출소자(34)로 구성되는 것을 특징으로 하는 냉동냉장고.