KR920000790Y1 - 냉장고 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

냉장고

제1도는 중요부의 회로도.

제2도는 냉동 사이클의 구성도.

제3도는 냉장고의 측면부분 종단면도.

제4도는 냉장고의 뒷면 부분 종단면도.

제5도는 축냉재의 수납부분을 나타내는 냉장고의 부분 횡단면도.

제6도는 실내온도에 따른 하루의 작동상태를 나타내는 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

22 : CPU(시간대 조절장치) 23 : 시계회로

24 : 실은 검출 회로

본 고안은 축냉재를 이요해서 냉각고내를 냉각시키는 축냉식의 냉장고에 관한 것이다.

근년에 심야 전력의 유효, 이용내지 전력수요의 평준화 등의 관점에서 축냉재를 이용해서 냉장고내를 냉각시키는 축냉식의 냉장고가 고려되고 있다.

이것은 예를들면 다음과 같이 해서 구성된다.

냉장고내 냉각용과 축냉용 두개의 냉각기를 설치하는 동시에 냉장고내 냉각용 냉각기에 냉매를 공급하는 냉각 작동(이하 [통상냉각작동]이라칭함)과 축냉용 냉각기에 냉매를 공급하는 냉각작동(이하 [축냉작동]이라 칭함)을 예를 들면 타이머에 의해서 턴 선택적으로 전환하도록 구성한다.

현편 축냉재를 전술한 축냉용 냉각기에 의해서 냉각되도록 설치하는 동시에 이 축냉재와 냉장고내 냉각용 냉각기의 사이에 서모 사이폰(thermosiphon)을 전열적으로 설치한다.

이 셔모 사이폰은 페루우프를 이루는 관로속에 작동유체를 봉입하여서 구성된다.

그리고 전력 수요가 적은 깊은밤에 타이머에 따라서 [축냉작동]을 실시함으로써 축냉재를 충분히 냉각해두고 전력수요가 많은 주간의 소정 시간대에 있어서는 큰 전력을 필요로 하는 [통상냉각작동]으로 바꾸어서 축냉재와 냉장고내 냉각용 냉각기의 사이에서 서모 사이폰에 의하여 열교환을 실행시키는 냉각작동 (이하 [축냉재에 의한 냉각작동]이라칭함)을 실시해서 냉각하는 것이다.

그런데 이와같은 종류의 냉장고에서는 예를들면 하절 기등의 실내온도가 높을때의 문짝이 개폐되면 실내 온도의 높은 공기가 냉장고내를 흘러들어가서 냉장고내 온도가 상승하기 쉬우므로 [축냉재에 의한 냉각작동]이 빈번하게 이루어 지게된다.

반대로 동절기등의 실온이 낮을때에는 문짝이 개폐되더라도 냉장고내의 온도상승의 비율은 낮으므로 [축냉재에 의한, 냉각 작동]의 실행 횟수는 적다.

이와같이 일정시간 내에 있어서의 축냉재에 의한 냉각작동의 실행 빈도는 실온에 의해서 영향을 받아 변화한다.

그러므로 단지 일정 길이의 시간대에 있어서만 [축냉재에 의한 냉각작동]에 의해서 냉장고내를 냉각할 수있도록 하여두면 그 시간대가 만료된 시점이라도 축냉재의 냉각 능력을 남겨두고 맡아서 그 상태에서 [축냉작동]의 재차 개시되는 일이 있어 불합리하다.

그렇다고 해서 [축냉재에 의한 냉각작동]을 위해서 과도하게 긴 시간대를 설정하게 되면 조기에 축냉재의 냉각 능력을 소비하므로 가장 전력수요가 많은 시간대에 [축냉재에 의한 냉각 작동]을 실시할 수 없으며 전력수요의 평준화등의 소기의 목적에 반대된다.

위에서 설명한 바와같이 근년에 고려되고 있는 축냉식의 냉장고에서는 실온에 의해서는 축냉제에 저장되었던 냉각 능력을 완전히 활용할 수 없는 상태가 생길 염려가 있었다.

그래서 본 고안은 목적은 소위 축냉식의 것에 있어서, 축냉재의 냉각능력을 낭비없이 살릴 수 있어서 전력수요의 평준화 나아가서는 전력의 유효한 이용을 도모할 수 있는 냉장고를 제공하는 데에 있다.

본 고안은 냉장고는 냉장고내 냉각용 냉각기에 냉매를 공급해서 냉장고내를 냉각하는 통상 냉각 작동의에 축냉재를 냉각하는 축냉동작동을 하는 냉동 싸이클과 냉장고내 온도 상승시에 전술한 축냉재와의 사이에서 열교환하여 냉장고내를 축냉재에 의한 냉각작동에 의하여 냉각하는 서모 사이폰과 전술한 축냉재에 의한 냉각작동을 소정의 시간대에 있어서 할수있게 하는 시계장치와 실온을 검출하는 실온검출 회로가 이 실온 검출회로에 의해서 검출된 실온에 따라서 전술한 냉각작동을 하는 시간대의 길이를 조절하는 시간대 조절 장치를 구비한 것이다.

축냉재에 의한 냉각작동은 시계장치에 의해서 고정의 시간대에 있어서 가능하도록 제어된다.

실온이 낮을때에는 축냉재에 의한 냉각작동의 실행횟수가 감소되어 냉각 능력의 소비비율은 낮아지거나 낮은 실온시에는 시간대 조절장치에 의해서 축냉재에 의한 냉각작동을 하는 시간대가 길어지게 된다.

이결과 그 시간대에 있어서, 축 냉재의 냉각 능력을 충분히 활용해서 냉각할 수 있다.

이하 본 고안의 한 실시예에 대해서 도면을 참조로 하면서 설명 하기로 한다.

냉장고의 전체적 구조는 제3도-제5도에 나타나 있다.

도면에 나타난 바와같이 냉장고 본체(1)에는 내부에 냉동실(2)및 냉장실(3)이 상하로 구별되어서 형성되어 있으며 냉동실(2)의 안쪽에는 냉각기실(4)이 냉동실(2)과 구별해서 형성되어있다.

이 냉각실(4)내에는 냉장고내 냉각용 냉각기(5)가 설치되는 동시에 내부가 냉동실(2) 및 냉장실(3)을 구회하는 단열벽(6)내에 형성한 덕트부(6a)와 냉각기실(4)의 형성한 냉기공급구(7)를 통해서 냉동실(2)에 통하도록 연결되어 있다.

냉기 공급부(7)의 후방에는 냉기 순환용 펜(8)이 설치되고 이것을 작동시키므로써 냉장고내 냉각용 냉각기(5)에 의하여 생성된 냉기를 냉기 공급구(7)를 통해서 냉동실(2)내로 토해내는 동시에 냉동실(2)내의 공기를 덕트부(6a)를 통해서 냉각기 실( 4)내로 되돌아 가게 할 수가 있다.

한편 냉장고 본체(1)의 천정면부(1a)내에는 단열재로 포위하도록 하여서 축냉재(9)가 설치되며 그 내부에 축냉용 냉각기(10)가 매설되어 있다.

이 축냉용 냉각기(10)와 전술한 냉장고내 냉각용(5)와는 제1의 전자 밸브(11)를 구비한 서모 사이폰(12)에 의해서 다음에 설명하는 바와같이 전열적으로 연결되어 있다.

여기에서 서모 사이폰(12)은 내부에 작동 유체를 봉입한 페 루우프 형태의 관로에 의하여 구성되어 있으며 각 냉각기(5),(10)에 잇따르는 부분에 있어서는 관로가 지그재그 형태로 형성되어 있어서 열 교환율을 높히도록 되어 있다.

더구나 ＂13＂은 냉장고내 냉각용 냉각기((5)의 아래쪽에 설치한 성애 제거히터, ＂14＂는 냉각실(4)의 아래쪽에 설치한 냉장실용 냉기공급구 ＂15＂는 냉장고 본체(1)의 하부에 설치한 콤프레서이다.

다음에 냉동 사이클의 구성을 제1도를 참조로 하여 설명하건데 콤프레서(15)의 토해내는 쪽은 콘덴서(16) 및 모세관(17)을 통해서 유로 전환형의 제2의 전자밸브(1 8)의 흘러들어오는 쪽에 연달아 있다.

그 제2의 전자 밸브(18)의 오프쪽의 유출구는 모세관(19)를 통해서 전술한 냉장고내 냉각용 냉각기(5)에 잇따라져 있으며 그 냉각용 냉각기(5)의 유출구는 어큐뮤레이터(20)을 통해서 전술한 콤프레서(15)의 빨아들이는 쪽에 연달아 있어서, 이것에 의하여 냉장고내 냉각용 냉각기(5) 나아가서는 냉장고내를 냉각하는 [통상냉각운전]용의 냉매유로를 구성하고 있다.

또한 제2의 전자밸브(18)의 온쪽의 유출구는 모세관(21)을 통해서 전술한 축냉용 냉각기(10)에 연결되어있고 그 축냉용 냉각기(10)는 고내 냉각용 냉각기(5)에 병렬로 되는 형태로 전술한 어큐뮤레이터(20)에 연결되어서 이것으로 인해서 축냉용 냉각기(10), 나아가서는 축냉재(9)를 냉각하는 [축냉작동]용의 냉매 유도를 구성하고 있다.

그리고 이미 설명한 바와같이 서모 사이폰(12)은 축냉용 냉각기(10)와 냉장고내 냉각용 냉각기(5)와의 사이를 열적으로 연락하도록 설치되어 있어서 제1의 전자 밸브(11)가 개방하게 되면 냉각된 축냉재(9)와 냉장고내 냉각용 냉각기(5)가 열교환되어서 냉장고내 냉각용 냉각기(5), 나아가서는 냉장고내를 냉각하는 [축냉재에 의한 냉각작동]이 이루어지도록 되어있다.

제1도에는 전기적 구성중 본 고안의 요지에 관계된 부분만이 표시되어 있으며 이하 이것들에 관하여 설명하기로 한다.

＂22＂는 시간대 조절장치로서의 CPU이며, 주지한 바와 같이 도면에 표시하지 않은 기억회로에 기억된 프로그램에 따라서 동작하는 것으로서 CPU(22)에 현재 시각을 부여하는 시계장치로서의 시계회로(23) 후에 설명하는 실온검출회로(2)및 냉장고내 온도 검출회로(25) 등으로 부터의 출력신호에 따라서 릴레이 (26), (27), (28), (29)의 온 및 오프제어를 실시한다.

즉, 각 릴레이(26)-(29)에 접속된 각 트랜지스터(30)-(34)의 베이스에 하이 (H)레벨의 신호를 부여하므로써 각 릴레이 (26)-(29)가 통전되는 것이다.

릴레이(26)는 통전되면 도시하지 않은 접점을 폐쇄함으로써 콤프레서(15)를 도시하지 않은 상응 전원 또는 예를들면 120Hz의 교류 전력을 출력하는 인 버어터 장치에 의해서 작동된다.

릴레이(27)는 통전되면 도시하지 않은 접점을 폐쇄함으로써 제1의 전자밸브(1 1)에 통전하여 그 제1의 전자밸브(11)를 개방시키고 이것으로써 서모 사이폰(12)내의 작동 유체의 이동을 허용하여서 축냉재(9)와 냉각고내 냉각용 냉각기(5)와의 사이의 열 교환이 이루어진다.

릴레이(28)는 통전되면 도시하지 않은 접점을 폐쇄하므로써 제2의 전자밸브(1 8)에 통전하고 이것으로 인해서 제2의 전자밸브(18)가 작동하여 [통상냉각작동]용의 냉매유로를 [축냉작동]용의 냉매유로로 전환한다.

또한 릴레이(29)는 통전되면 도시하지 않은 접점을 폐쇄하므로써 냉기 순환용 팬(8)에 통전하고 이것으로 인해서 냉기 수환용 팬(8)이 구동되어서 냉장고내에 냉품을 순환시킨다.

한편 냉장고내 온도 검출회로(25)는 온도센서(35)에 의해서 검출한 냉장고내 온도가 설정온도보다도 상승되면 냉장고내 온도신호를 CPU(22)로 출력해서 [통상냉각작동] 또는 [축냉재에 의한 냉각작동]을 실시하게 한다.

또한 실온검출회로(24)는 냉장고의 주위의 실온을 검출하는 실내온도센서(36)와 그 실내온도 센서(36)로 부터 출력전압을 디지틀화해서 CPU(22)에 실내온도 데이터를 출력하는 A/D변한기(37)로 구성되어 있다.

다음에 전술한 구성의 작용에 관하여 설명하기로 한다.

우선 [통상냉각작동][축냉재에 의한 냉각작동]및 [축냉작동]의 각 운전 상태에 관하여 설명하기로 한다.

(1)[통상냉각작동]

이것은 콤프레서(15)를 작동시켜서 냉매를 냉장고내 냉각용 냉각기(5)로 보냄으로써 이루어진다.

즉 CPU(22)에 의해서 릴레이 (27),(28)가 단전되므로써 서모 사이폰(12)의 작동이 정지되는 동시에 냉동 싸이클에 있어서의 냉매 유로가 [통상냉각작동]용의 냉매 유로로 전환된 상태로 되어 여기에서 냉장고 내의 온도가 상승하여 냉장고내 온도 검출회로(25)로부터 냉장고내 온도 상승 신호가 출력되면 릴레이(26),(29)가 통전되어 냉기 순환용 팬(8)및 콤프레서(15)가 상용 전원에 의하여 구동된다.

이것에 의하여 냉매가 냉각용 냉각기(5)로 보내어져서 여기에서 생성된 냉기가 냉기 순환용 팬(8)에서 순환되어 냉장고내가 냉각된다.

그리고 냉장고내 온도가 소정 온도까지 저하되어 냉장고내 온도검출회로(25)로부터 냉장고내 온도 상승신호가 중단되면 [통강냉각작동]의 실행은 정지된다.

이와같이해서 이 통상 냉각작동에 의하여 냉장고내가 설정온도 이하로 유지된다.

(2)[축냉재에 의한 냉각작동]

이것은 냉각된 축냉재(9)와 냉장고내 냉각용 냉각기(5)와의 사이에서 열교환 하므로써 이루어진다.

즉 CPU(22)에 의해서 릴레이(26)가 단전 또한 릴레이(28)가 통전되므로써 콤프레서(15)가 단전 상태로 유지되는 동시에 냉매의 유로가 [통상냉각작동]용의 유로로부터 냉각작동 용의 유로로 전환된다.

이 상태에서 냉장고내의 온도가 상승되어 온도 검출회로(25)로 부터 고내온도 상승신호가 출력되면 릴레이(27)(29)가 통전되어서 제1의 전자밸브(11)가 개방되는 동시에 냉기순환용 팬(8)이 구동된다.

이것에 의해서 서모 사이폰(12)이 작동되어 축냉재(9)와 냉장고내 냉각용 냉각기(5)와의 사이에서 열교환이 가능하게 된다.

즉 냉장고내 냉각용 냉각기(5)로부터 열을 흡수한 작동유체가 서모 사이폰(12)의 관로내를 통과해서 축냉재(9)쪽으로 상승한다.

그렇게 되면 이 작동유체는 다음에 설명하는 [축냉작동]에 의해서 충분히 냉각된 축냉재(9)에 의해서 냉각되므로 재차관로내를 통과해서 냉장고내 냉각용 냉각기(5 )에 되돌아가서 여기에서 재차 냉장고내의 열을 흡수한다.

그리고 냉장고내 냉각용 냉각기(5)에서 생성된 냉기는 냉기 순환용 팬(8)로 순환되어서 냉장고내가 냉각되어 냉장고내 온도가 소정온도까지 저하하게되면 제1의 전자밸브(11)가 단전되어서 [축냉재에 의한 냉각작동]의 실행은 정지된다.

더구나 이[축냉재에 의한 냉각작동]은 후에 명백해지는 바와같이 주간의 소정의 시간대에 있어서만 실행할 수 있게된다.

(3)[축냉작동]

이것은 야간의 전력 수요가 낮은 소정의 시간대의 냉매를 축냉용 냉각기(10)로 보냄으로써 이루어진다.

즉, CPU(22)에 의해서 릴레이(27)가 단전 또한 릴레이(28)가 통전되므로써 서모 사이폰(12)이 정지되는 동시에 냉매의 유로가 [통상냉각작동]용의 유로로부터 축냉 작동 용의 유로로 전환된 상태에서 릴레이(26)가 통전된다.

이것에 의하여 콤프레서(15)가 CPU(22)로 부터의 지령으로 120Hz의 교류전력을 출력하는 인버어터장치와 접속되어서 상용전원에 의하는 것보다도 고능력으로운전된다.

그렇게 되면 냉매가 축냉용 냉각기(10)로 보내어져서 그축냉용 냉각기(10), 나아가서는 축냉재(9)가 냉각된다.

더구나 이[축냉작동]이 실행중에 있어서 냉장고내 온도가 상승하였을때에는 [축냉작동]을 일단 중단해서 전술한 [통상냉각]됨을 하여서 냉장고내를 냉각하도록 되어있다.

그리고 축 냉재(9)의 축냉 능력은 하절기등의 실온이 높을 경우에 있어서 [축냉재에위한 냉각작동]이 빈번하게 실행되어도 냉각능력이 부족하지 않도록 설정되어 있다.

그러기 위해서 축냉재에 의한 냉각작동의 실행 횟수가 감소하는 저 실온시에는 축냉재(9)의 냉각능력이 과잉하게 되는 경향을 나타낸다.

그래서 본 실시예에서는 실온에 따라서 다음과 같이 대처할 수 있도록 되어있다.

CPU(22)는 오전 8시-오후1시까지의 사이에 있어서, 냉장고내 온도가 상승하였을때에는 전술한 [통상냉각작동]에 의해서 냉장고내를 냉각하도록 제어한다.

그리고 오후 1시 이후 4시까지의 사이는 냉장고내의 온도가 상승하게 되면 [축냉제에 의한 냉각작동]에 의하여 냉장고내를 냉각하도록 제어한다.

이것은 이 시간대에 있어서의 전력수요가 하루중에 가장 많으므로 그 사이의 전력 소비를 억제하기 위해서이다.

또한 오후 1시-오후 4시 까지는 CPU(22)는 실내온도 검출회로(25)로부터의 실내온도 데이타를 받아들여서 오후 4시가 되면 그때까지 부여된 실내온도 데이타에 따라서 오후 1시부터 오후 4시까지는 평균실온을 산출한다.

그리고 그값이 예를들면 15℃ 이상일때에도 제6a도에 나타낸 바와같이 [축냉재에 의한 냉각작동]으로 바꾸어서 [통상냉각작동]을 실행할 수 있게한다.

따라서 오후 1시부터 오후 4시까지의 평균실온이 15℃이상의 경우에는 [축냉재에 의한 냉각작동]이 이루어지는 시간대는 그 오후 1시부터 오후 4시까지의 시간대로 된다.

이 경우 오후 4시 이후 오후 10시까지의 사이는 [통상냉각작동]이 실행가능하게 된다.

또한 반대로 오후 1시로 부터 오후 4시까지의 평균 실온이 15℃이하일때에는 C PU(22)는 제6b도에 나타난바와같이 [축냉재에 의한 냉각작동]이 실행 가능하게 되는 시간대를 연장해서 오후 6시까지 되도록 조절한다.

이경우 오후 6시로부터 오후 10시까지의 사이는 [통상냉각작동]이 실행 가능하게된다.

이와같이 전술한 구성에 의하면 예를들면 오후1시부터 오후 4시까지의 평균기온이 15℃보다도 낮아질 경우는 [축냉재에 의한 냉각작동]를 실시하는 시간대가 2시간 연장된다.

따라서 실온이 낮으므로 오후 4시의 시점에서는 냉각능력을 남긴 상태의 축냉재 (9)는 또다시 서모 사이폰(12)에 의해서 냉장고내 냉각용 냉각기(5)와의 사이에서 열교환이 이루어져서 그 냉각능력이 유효하게 이용된다.

이것에 의하여 축냉재(9)에 많은 냉각능력이 남아있는 상태에서 [축냉작동]이 재개되고 마는 것을 방지할 수 있으며 나아가서는 전력의 낭비를 방지할 수 있다.

더구나 본 고안은 전술한 실시예에 한정되는 것은 아니며 [축냉재에 의한 냉각작동]을 실시하는 시간과 연장되었을 경우 그 연장된 시간대에 있어서의 냉장고내 냉각을 한층 확실한 것으로 하려면 연장된 시간대에 있어서의 축냉재(9)의 냉각능력 유무를 검출하여 냉각능력이 부족하였을 경우에는 [통상냉각작동]에 의한 냉장고내 냉각이 될수 있도록 전환하는 것으로 하여도 좋다.

이경우 축냉재(9)의 냉각능력의 유무를 검출하는 장치로서는 축냉재온도 센서를 설치해서 축냉재(9)의 온도가 소정값 이상으로 상승하였을 경우에는 냉각능력을 상실한 것으로 판단하도록 하여도 좋으며 또한 그 시간대에 있어서 냉장고내 냉각이 이루어져야할 냉장고내의 온도 상태가 소정시간 이상 검출하였을 때에 축냉(9)의 냉각능력이 상실된 것이라도 판단하여도 좋다.

본 고안은 전술하고 또한 도면으로 표시한 것에 한정되지 않으며 예를들면 실온에 따라서 [축냉재에 의한 냉각작동]을 하는 시간대를 반 비례적 관계로써 지속적으로 변화시키는 등 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지로 변경해서 실시할 수 있다.

본 고안은 이상의 설명으로 명백한 바와같이 축냉재에 의한 냉각 작동을 소정의 시간대에 있어서 가능하게 하는 시계장치와 실온을 검출하는 실온검출회로와 이 실온 검출회로에 의해서 검출된 실온에 따라서 축냉재에 의한 냉각 작동을 하는 시간대의 길이를 조절하는 시간대 조절장치를 설치하였으므로 실온이 낮은 경우라도 축냉재의 냉각능력을 남김없이 유효하게 이용할 수 있으며 나아가서는 전력의 유효한 이용을 도모할 수 있다는 우수한 효과를 나타내는 것이다.

Claims (1)

1. 냉각됨에 따라 고체화하는 축냉재(9)를 구비하고, 직렬로 접속된 콤프레서(15 ), 콘덴서(16), 및 모세관(17)과, 모세관(17)의 출구측에 접속되어 모세관(17)을 통하여 유입된 냉매를 냉장고내 냉각용냉각기(5)에 직접유입시키는 제1냉매 유로와, 축냉재(9)를 냉각하는 축냉용 냉각기(10)에 해당 냉매를 유입시키는 제2냉매 유로로 선택적으로 전환하는 제2의 전자밸브(18)로 이루어지는 냉동사이클과, 축냉재(9)및 냉장고내 냉각용 냉각기(5)에 각각 열교환관계를 갖도록 접속된 서모사이펜(12)과 시계수단(23)이 접속되어 해당시계수단(23)으로부터의 출력에 기인하여 냉장고의 운전모드를 콤프레서(15)를 구동시키는 동시에 제2의 전자밸브(18)에 제1냉매유로를 선택시켜서 축냉용냉각기(10)에 의해 축냉재(9)의 냉각을 실시하는 제2운전모드의 콤프레서(15)를 정지시켜서 서모사이펀(12)을 이용하여 축냉재(9)에 의한 냉장고내 냉각을 실시하는 제3운전모드로 전환제어하는 제어수단(22)을 구비한 냉장고에 있어서, 해당 제어수단(22)에는 냉장고가 설치된 실내의 온도를 검출하는 실온검출회로(24)가 또한 접속되는 동시에, 제어수단(22)은 실온검출회로(24)에서 검출한 실온이 소정온도 이하인 경우에 제3운전모드의 종료를 지연시키는 기능을 지니고 있는 것을 특징으로 하는 냉장고.