KR970001837B1 - 냉장고 - Google Patents

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다까히로 가네꼬
히로아끼 하따
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가부시끼가이샤 히다찌세이사꾸쇼
가나이 쯔또무
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Abstract

내용 없음.

Description

냉장고
제1도는 본 발명의 1실시예에 관한 냉장고의 냉동사이클의 계통도.
제2도는 본 발명의 다른 실시예에 관한 냉장고의 냉동사이클의 계통도.
제3도는 본 발명의 1실시예에 관한 냉장고의 기계실을 도시한 사시도.
제4도는 제3도에 도시한 냉장고의 기계실을 도시한 종단면도.
제5도는 종래의 냉장고의 냉동사이클을 도시한 계통도.
제6도는 종래의 냉장고의 기계실을 도시한 사시도.
제7도는 제2도의 도시한 압축기의 모터주위의 냉매관을 도시한 단면도.
본 발명은 냉동실을 갖는 냉장고에 관한 것이다.
종래의 냉동장치에 있어서의 냉동사이클은 압축기, 응축기, 감압장치 및 증발기 등을 도관을 통해서 접속하는 폐(閉) 사이클을 사용한다. 이와 관련해서, 압축기가 운전중일 때에는 압축기에 의해 단열압축된 고온고압가스가 응축기에 의해 방열되어 응축된다. 이 가스는 캐필러리 튜브 등의 감압장치에 의해 감압된 후, 증발기에 의해 증발되어 열교환이 실행된다.
여기에서, 증발기와 냉장고의 열부하와의 열교환 방법은 증발기의 표면에 직접 접촉하고 열전도에 의해 샐행되는 직접 냉각식 및 팬에 의해 강제 순환하는 대류에 의해 실행되는 간접 냉각식으로 구별된다. 이와 같이 해서, 이러한 종류의 냉장고 예를들면 냉동/냉장고의 각 실이 냉각된다. 그리고, 각 실이 필요한 온도로 유지되도록 냉동실내에 마련된 서모스탯에 의해서 압축기를 운전/정지시켜 제어한다.
제5도는 종래의 냉장고의 냉동사이클을 도시한 계통도이고, 제6도는 종래의 냉장고의 기계실을 도시한 사시도이다.
제5도에 있어서 냉동사이클은 그의 압축기구부의 실린더 C를 구비한 로터리 압축기(1), 서리제거 수분증발용의 응축기(2b), 냉장고의 외곽을 방열수단으로서 사용하는 응축기(3), 감압수단(4)(예를들면 캐필러리 튜브), 냉장고의 냉각수단을 구성하는 증발기(54), 배출파이프(7) 및 흡입파이프(14)로 구성된다.
제6도에 있어서 (9)는 냉장고 본체이다. 야채실(10)은 도어(11)을 구비한다. 단열재(13)은 냉장고본체(9)의 구획벽내에 충전되어 있다. 냉장고는 냉장고 본체(9)의 배면 하부에 형성된 기계실(15)를 포함한다. 냉동 사이클의 다른 구성부분은 제5도와 동일부호로서 나타낸다.
로터리 압축기(1)은 기계실(15)에 설치된다. 냉동사이클의 배출파이프(7) 및 흡입파이프(14)는 제6도에 도시한 바와 같이 마련되어 있다.
또, 도면에 도시하지 않지만, 예를들면 일본국 특허공개공보 소화 60-251377호에는 압축냉매가스가 압축기구부의 실린더부에서 예냉배관계를 거쳐서 밀폐용기내로 되돌아가 압축기를 예냉한 후, 응축기, 감압장치, 증발기를 거쳐서 순환하는 냉동사이클을 갖는 냉장고가 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 단열팽창전에 압축냉매를 효율적으로 냉각할 수 있는 냉장고를 제공하는 것이다.
본 발명에 관한 냉동실을 갖는 냉동고는 냉매를 압축하고 이 압축된 냉매를 배출하는 압축기, 압축된 냉매를 냉각하도록 압축기에서 배출된 압축냉매와 대기 사이에서 열교환을 실행하는 제1열교환기, 제1열교환기를 통과한 후 압축, 냉각된 냉매를 단열팽창시키는 단열팽창관, 냉동실내의 공기를 냉매에 의해 냉각하고 냉매를 냉동실내의 공기에 의해 가열하도록 상기 단열팽창관을 통과한 후에 단열팽창된 냉매와 냉동실내의 공기 사이에서 열교환을 실행하는 제2열교환기를 포함하고, 상기 냉장고는 수분을 가열해서 증발하도록 냉동실에 부착된 서리가 녹았을 때 생긴 수분과 압축기에서 방출된 압축냉매 사이에서 열교환을 실행하는 제3열교환기, 압축냉매를 냉각하도록 압축기에서 배출된 압축냉매와 대기 사이에서 열교환을 실행하는 제4열교환기를 더 포함하고, 상기 제3열교환기 및 제4열교환기는 직렬로 접속되고 압축기에서 배출된 압축 냉매가 상기 제3 및 제4열교환기를 통과해서 냉각된 후에 상기 제1열교환기에 공급되는 것이다.
종래의 냉장고의 구성부분에 부가해서 본 발명에 관한 냉장고는 수분을 가열해서 증발시키도록, 냉동실에 부착된 서리가 녹았을 때 생긴 수분과 압축기에서 배출된 압축냉매 사이에서 열교환을 실행하는 제3열교환기, 압축냉매를 냉각하도록 압축기에서 배출된 압축냉매와 대기 사이에서 열교환을 실행하는 제4열교환기를 포함하고, 상기 제3열교환기 및 제4열교환기는 직렬로 접속되므로, 상기 압축기에서 배출된 압축냉매가 제3 및 제4열교환기를 통과해서 냉각된 후에 제1열교환기에 공급된다. 단열팽창전에 압축기에서 배출된 압축냉매는 직렬로 접속된 제3 및 제4열교환기에 의해서 냉각된 후 다시 제1열교환기에 의해 냉각된다. 이것에 의해서, 냉매의 냉각이 효율적으로 실행된다.
이하, 본 발명의 1실시예를 제1도, 제3도 및 제4도를 참조해서 설명한다.
제1도에 있어서 냉동사이클은 로터리 압축기(1A), 라디에이터(2), 제4열교환기로서 가능하는 라디에이터 파이프(2a) 및 라디에이터 파이프(2a)의 외측에 마련된 방열핀(2c), 제3열교환기로서 기능하는 서리제거 수분증발용의 응축기(2b), 냉장고의 외곽을 방열수단으로서 사용하고 제1열교환기로서 기능하는 응축기(3), 감압수단(4)(예를들면 캐필러리 튜브), 냉장고의 냉각수단을 구성하고 제2열교환기로서 기능하는 증발기(5), 로터리 압축기(1A)와 라디에어터(2)를 접속하는 배관(6a),(6b), 배출파이프(7) 및 흡입파이프(14)로 구성한다.
이 실시예에 있어서의 로터리 압축기(1A)는 밀폐용기(1a)내에 냉매를 압축하는 압축기구부(1c)와 이 압축기구부(1c)를 회전축(1d)를 거쳐서 구동하는 모터부(1b)를 수납한 것이다. 이것은 회전축(1d)가 대략 가로방향으로 연장하는 횡형의 전동압축기이다. 이들 냉동사이클에는 CFC12의 대체냉매로서 예를들면 HFC(플루오르카본) 134a가 봉입되어 있다.
제3도 및 제4도에 있어서 (8)은 서리제거 수분증발용 플레이트, (9)는 냉장고 본체이다. 야채실(10)은 도어(11)을 구비한다. 단열재(13)은 냉장고 본체(9)의 구획벽내에 충전되어 있다. 또한, 냉장고는 냉장고 본체(9)의 배면 하부에 형성된 기계실(15)를 포함한다. 냉동사이클의 다른 구성부분은 제1도와 동일부호로 나타낸다.
로터리 압축기(1A)는 기계실(15)에 설치되어 있다. 예냉 배관계의 배관(6a), 라디에이터(2)의 라디에이터 파이프(2a) 및 방열판(2c)가 제3도 및 제4도에 도시한 바와 같이 로터리 압축기(1A)의 상부에 마련되어 있다.
로터리 압축기(1A)에서 압축된 냉매는 압력진동을 갖는 라디에이터(2)내로 냉매가 흐르는 것을 방지하는 실(20)을 구비한 예냉 배관계의 배관(6a)내로 흘러들어간다. 그후, 냉매는 라디에이터(2) 및 서리제거 수분 증발용의 응축기(2b)를 통해 흘러 배관(6b)를 통해 로터리 압축기(1A)의 밀폐용기(1a)내로 되돌아간다. 냉매관을 통과하는 동안 냉매는 모터부(1b) 및 압축기구부(1c)를 예냉한다. 그후, 배출가스 파이프(7)을 통해서 냉매를 냉장고의 외곽을 방열수단으로서 사용하는 응축기(3)으로 흘러들어간다.
이 실시예에서는 라디에이터 파이프(2a)가 압축기의 위쪽에 배치되어 있다. 고온상태인 로터리 압축(1)((1A))의 외곽주위에 발생하는 드래프트류(12)가 제4도에서 실선의 화살표로 나타낸 바와 같이 직접 라디에이터 파이프(2a) 및 방열핀(2c)에 접촉한다. 이 때문에, 온도경계층의 두께가 얇아져 열전도율이 자연대류의 경우에 비해 향상된다. 전열면적의 크기도 방열판(2c)에 의해 증가하므로, 열교환량을 종래의 경우보다 수배 증가시킬 수 있고 압축기모터의 온도 및 단열압축 배출가스의 온도를 저감시킬 수가 있다.
또, 상기 라디에이터(2)의 전열면적의 크기는 냉장고의 외곽을 방열수단으로서 사용하는 응축기(3)의 온도를 촉수(觸手)온도(사람의 손으로 만질 수 있는 온도 : 약 40℃) 이하로 할 수 있도록 설계되어 있다.
상기 구성의 냉동사이클을 갖는 냉장고의 운전을 개시하면, 다음과 같이 동작한다.
먼저, 냉장고의 각 실이 설정온도까지 냉각되면, 냉장고내의 서모스탯과 같은 센서에 의해 압축기(1A)가 정지한다. 냉장고내의 온도가 더욱 상승하면, 상기 센서에 의해 다시 로터리 압축기(1A)의 운전이 재개된다. 냉장고의 주위온도가 높고 또한 냉장고가 차폐된 상태에서는 로터리 압축기(1A)의 운전율이 높아지므로, 압축기 모터의 온도 및 단열압축 배출가스의 온도가 상승한다.
그러나, 로터리 압축기(1A)의 실린더 C1에서 라디에이터(2)로 안내된 고온가스 냉매는 로터리 압축기(1A)의 외곽주위에 발생하는 드래프트류(12)가 직접 라디에이터 파이프(2a) 및 방열핀(2c)에 접촉되므로, 온도경계층의 두께가 얇아져 열전도율이 자연대류의 경우에 비해 향상된다. 전열면적의 크기도 방열핀(2c)에 의해 증가하므로, 열교환량을 종래의 경우 이상으로 증가시킬 수가 있다. 따라서, 압축기 모터의 온도 및 단열압축 배출가스의 온도를 저감할 수 있다. 이것은 라디에에터 파이프(2a) 및 방열핀(2c)의 표면상의 열전달율을 향상시킬 뿐만 아니라, 주위공기 온도와의 온도차가 큰 냉동사이클의 구성부품에 방열량을 제어하는 응축기의 전열면적을 마련하고 있으므로, 방열의 전체효율이 향상된다.
그 결과, 라디에이터(2)내의 냉매는 대기를 향해서 다량 방열되므로, 온도가 저하한 상태에서 냉매가 로터리 압축기(1A)의 밀폐용기(1a)내로 되돌아간다. 따라서 로터리 압축기(1A)내의 모터부(1b) 및 압축기구부(1c)가 냉각되어 온도가 저하하고, 또 단열압축 배출가스의 온도도 저하한다. 실혐결과에 의하면, 라디에이터로서 서리제거 수분증발용 응축기(2b)의 길이를 약 5m라고 하면, 단열압축 배출가스의 온도 및 압축기 모터의 온도를 냉매가 CFC12일 때와 거의 동일한 레벨로 저감할 수 있게 된다. 이것에 의해, 상술한 바와 같이 대체냉매 HFC134a를 사용하더라도, CFC12 상당의 냉동사이클 운전을 실행하는 것이 가능하게 된다.
이 실시예에 의하면, CFC12의 대체냉매로서 고려되고 있는 HFC134a를 사용한 경우에 있어서 압축기모터의 온도 및 단열압축 배출가스의 온도를 저감할 수 있으므로, 압축기, 냉동기유 및 냉동사이클의 신뢰성을 향상시킬 수가 있다.
또, 압축기의 온도를 저감한 것에 의해서 압축기구부의 용적효율이 향상되므로, 냉동능력이 증가하여 냉장고의 소비전력량을 저감할 수 있다.
또, 라디에이터의 전열면적의 크기를 냉장고의 외곽을 방열수단으로서 사용하는 응축기의 온도가 촉수온도(약 40℃) 이하로 되도록 설정하는 것에 의해서, 안전성이 향상되어 신체상의 손상을 방지할 수가 있다.
다음에, 본 발명의 다른 실시예를 제2도 및 제7도를 참조해서 설명한다.
제2도에 있어서 제1도와 동일한 부분에는 동일한 부호를 붙이고, 그의 반복적인 설명은 생략한다. 제2도에 도시한 냉동사이클을 마련한 냉장고의 기계실의 상태는 제3도 및 제4도와 동일하다.
제2도의 실시예가 제1도의 실시예와 다른 점은 로터리 압축기(1B)가 2개의 실시예를 갖는 것이다. 즉, 제2도에 도시한 로터리 압축기(1B)는 2개의 실린더 C1, C2로 구성되어 있는 압축기구부(1c)를 구비한다.
제7도에 있어서 (1e)는 모터부(1b)를 거쳐서 연장하는 냉매가스 통로이고, 냉매는 압축기구부(1c)에 모터부(1b)를 냉각한 후에 압축기구부(1c)를 냉각하도록 되어 있다.
제2도에 도시한 냉동사이클을 갖는 냉장고에 있어서의 압축가구부(1c)가 두 개의 실린더 C1, C2로 구성되어 있으므로, 압축공정에 있어서의 토오크 맥동을 평활화할 수 있고 또 회전축(1d)의 밸런스를 용이하게 확보할 수 있다. 따라서, 제2도의 실시예에서는 상기 제1도의 실시예와 대략 동일한 효과를 기대할 수 있다. 특히, 압축기의 진동을 종래의 경우의 약 1/2∼1/3으로 저감할 수 있고, 실제배치상태에서의 소음을 약 3∼5dB로 저감할 수 있어 사용자의 쾌적성을 향상시킬 수가 있다. 또, 진동이 저감된 것에 의해서 냉동사이클 배관의 신뢰성도 향상된다. 따라서, 종래 필요로 되었던 진동방지, 방음용의 부틸시이트 등을 제거할 수 있어 제품의 제조원가를 저감할 수가 있다.

Claims (12)

  1. 냉동실을 구비한 냉장고에 있어서, 냉매를 압축하고 이 압축된 냉매를 배출하는 압축기(1), 상기 압축된 냉매를 냉각하도록 상기 압축기에서 배출된 압축냉매와 대기 상이에서 열교환을 실행하는 제1열교환기(1), 상기 제1열교환기(3)을 통과한 후 압축, 냉각된 냉매를 단열팽창시키는 단열팽창관(4), 상기 냉동실내의 공기를 상기 냉매에 의해 냉각하고 상기 냉매를 상기 냉동실내의 공기에 의해 가열하도록, 상기 단열팽창관을 통과한 후의 단열팽창된 냉매와 상기 냉동실내의 공기 사이에서 열교환을 실행하는 제2열교환기(5), 수분을 가열해서 증발시키도록, 상기 냉동실에 부착된 서리가 녹았을 때 생기는 상기 압축냉매 사이에서 열교환을 실행하는 제3열교환기(2b) 및 상기 압축된 냉매를 냉각시키도록, 상기 압축냉매와 대기 사이에서 열교환을 실행하는 제4열교환기(2a, 2c)를 포함하고, 상기 압축냉매는 상기 제4열교환기(2a, 2c)에 의해 냉각된 후에 상기 제3열교환기(2b)로 공급되며, 그후에 상기 제1열교환기(3)으로 공급되는 냉장고.
  2. 제1항에 있어서, 상기 압축냉매는 상기 제3열교환기(2b)를 통과해서 냉각된 후에 상기 압축기(1)을 냉각하고, 그후에 상기 제1열교환기(3)으로 공급되는 냉장고.
  3. 제1항에 있어서, 상기 압축기(1)은 밀폐용기(1a)내에 마련되고, 상기 압축냉매는 상기 제3열교환기(2b)를 통과해서 냉각된 후에 상기 밀폐용기내로 흘러들어가 상기 압축기를 냉각하고, 상기 압축냉매는 그후에 상기 제1열교환기(3)으로 공급되는 냉장고.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제4열교환기(2a, 2c)는 상기 압축기 외부로의 방열에 의해 가열되는 것에 의해서 발생하는 상기 대기의 흐름과 상기 압축냉매 사이에서 열교환을 실행하는 냉장고.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제4열교환기(2a, 2c)는 상기 압축기의 위쪽에 마련되어 있는 냉장고.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제4열교환기(2a, 2c)와 상기 압축기 사이에는 용적실(20)이 마련되어 있는 냉장고.
  7. 제1항에 있어서, 상기 단열팽창관(4)는 캐필러리 튜브인 냉장고.
  8. 제2항에 있어서, 상기 압축기는 상기 냉매를 압축하는 펌핑기구(1c)와 이 펌프기구를 구동하는 모터(1b)를 포함하며, 상기 압축냉매가 상기 제3열교환기(2b)를 통과해서 냉각된 후에 상기 모터(1b)를 냉각하고, 그후에 상기 펌프기구(1c)를 냉각하는 냉장고.
  9. 제1항에 있어서, 상기 압축기는 상기 냉매를 압축하는 펌프기구(1c)와 이 펌프기구를 구동하는 모터(1b)를 포함하고, 상기 펌프기구와 모터는 가로방향으로 나란히 배치되어 있는 냉장고.
  10. 제1항에 있어서, 상기 냉매는 플루오르카본 134인 냉장고.
  11. 제1항에 있어서, 상기 압축기는 상기 냉매를 압축하도록 용적이 다른 2개의 실(C1, C2)를 갖는 냉장고.
  12. 냉동실을 구비한 냉장고에 있어서, 냉매를 압축하고, 상기 냉매를 압축하는 펌프기구(1c)와 이 펌프기구를 구동하는 모터(1b)를 포함하며, 상기 압축된 냉매를 배출하는 압축기(1), 상기 압축된 냉매를 냉각하도록 상기 압축냉매와 대기 사이에서 열교환을 실행하는 제1열교환기(3), 상기 제1열교환기(3)을 통과한 후 압축, 냉각된 냉매를 단열팽창시키는 단열팽창관(4), 상기 냉동실내의 공기를 상기 냉매에 의해 냉각하고 상기 냉매를 상기 냉동실 내의 공기에 의해 가열하도록, 상기 단열팽창관(4)를 통과한 후의 단열팽창된 냉매와 상기 냉동실내의 공기 사이에서 열교환을 실행하는 제2열교환기(5), 수분을 가열해서 증발시키도록, 상기 냉동실에 부착된 서리가 녹았을 때 생기는 수분과 상기 압축냉매 사이에서 열교환을 실행하는 제3열교환기(2b) 및 상기 압축된 냉매를 냉각시키도록, 상기 압축냉매와 대기 사이에서 열교환을 실행하는 제4열교환기(2a ,2c)를 포함하고, 상기 압축냉매는 상기 제3열교환기(2b) 및 상기 제4열교환기(2a, 2c)의 양쪽을 통과해서 냉각된 후에 상기 모터(1b)를 냉각하고, 상기 모터(1b)를 냉각한 후에 상기 펌프기구(1c)를 냉각하며, 그후에 상기 제1열교환기(3)으로 공급되는 냉장고.
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