KR20040064787A - 다수개의 증발기를 구비한 냉동사이클 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다수개의 증발기가 구동되도록 구성하고, 각 증발기가 구비된 보관공간에서 독립적인 온도 제어가 가능하도록 구성된 다수개의 증발기를 구비한 냉동사이클에 관한 것이다. 본 발명은 하나의 압축기에 4개의 증발기를 연결하고, 한쌍의 증발기에 하나의 어큐물레이터와 체크밸브를 설치하고 있다. 그리고 본 발명은 하나의 어큐물레이터와 체크밸브로 연결되고 있는 두개의 증발기가 설치되고 있는 보관공간의 제어온도대를 비슷하게 유지하고 있다. 이러한 제어로 본 발명은, 4개의 보관공간이 각각 독립된 온도 제어가 가능하도록 하고, 생산성 향상을 도모하고 있다.

Description

다수개의 증발기를 구비한 냉동사이클{Refrigeration cycles with multi-evaporator}

본 발명은 냉동사이클에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하나의 압축기를 이용하여 다수개의 증발기가 구동되도록 구성하고, 각 증발기가 구비된 보관공간에서 독립적인 온도 제어가 가능하도록 구성된 다수개의 증발기를 구비한 냉동사이클에 관한 것이다.

공기조화기, 냉장고, 김치전용냉장고 등과 같은 냉장기기 및 냉동기기들은 기기 내부에서 필요로 하는 차가운 냉기를 발생하기 위하여 냉동사이클을 구동하고 있다. 상기 냉동사이클은, 압축기로부터 응축기 그리고 증발기로 연결되는 냉매 유로 내부에 흐르고 있는 냉매와 공기와의 열교환에 의해서 기기에서 필요로 하는 냉기를 발생시키게 된다.

도 1은 종래 이용되고 있는 냉동사이클의 구성도이다.

도시되고 있는 냉동사이클은, 하나의 압축기(10)와, 하나의 응축기(13), 그리고 다수개의 증발기(19,21)로 구성되고 있다. 즉, 도시되고 있는 냉동사이클은, 하나의 압축기의 구동에 의해서 2개의 증발기를 냉각시켜 주는 방식이다.

상기 압축기(10)는, 증발기(19,21)에서 증발한 과열증기를 흡입하고 압축하여 고온, 고압의 과열증기를 발생한다. 상기 응축기(13)는, 상기 압축기(10)에서 압축된 고온고압의 과열증기를 냉각시킨다. 상기 증발기(19,21)는, 상기 응축기(13)에서 냉각된 과열증기를 증발시킨다.

따라서 상기 압축기(10)는, 다수개의 증발기(19,21)와 응축기(13) 사이에 연결되고, 상기 응축기(13)는 압축기(10)와 다수개의 증발기(19,21) 사이에 연결되며, 상기 증발기(19,21)는 압축기(10)와 응축기(13) 사이에 연결되고 있다. 그리고 상기 압축기(10)에서부터 응축기(13)까지는 하나의 냉매 유로(L2)에 의해서 연결되고, 상기 응축기(13)에서부터 각 증발기(19,21)까지는 서로 다른 냉매유로(L3,L4)가 연결되어지며, 그리고 다수개의 증발기(19,21)에서부터 압축기(10)까지는 다시 하나의 냉매 유로(L1)에 의해서 형성되고 있다.

따라서 상기 증발기(19)를 통과한 냉매와, 또 다른 증발기(21)를 통과한 냉매는, 상기 증발기들(19,21)의 후단에서부터 압축기(10)까지 연결되고 있는 하나의 냉매유로(L1)를 통해서 흐르도록 냉각사이클이 구성되고 있다.

그리고 상기 응축기(13)와 다수개의 증발기(19,21) 사이에는 각 증발기의 동작여부에 따라서 냉매공급유로를 개폐하는 밸브(17)가 설치되고 있다. 상기 밸브(17)는 어느 일측만 또는 양쪽 전부 열리도록 제어하는 것이 가능하다. 상기 밸브는, 스텝핑 모터 밸브를 이용한다. 상기 밸브(17)의 앞단에는 드라이어(15)가 설치되고 있다. 상기 드라이어는, 특정 냉매에 수분 용해도가 적기 때문에 수분의 동결에 의한 팽창장치, 열화, 막힘, 수분의 가수분해에 의한 금속부의 부식, 전동기기의 열화, 윤활유의 열화 등을 방지할 목적으로 구비되어진다.

그리고 상기 증발기(19,21)로 유입되는 냉매의 압력 조절을 위한 팽창장치(31,33)가 설치되고 있고, 상기 각 증발기(19,21)의 토출구 측에는 상기 압축기(10)로의 액상 냉매 유입을 방지하고, 또한 냉각속도들의 제어를 위한 어큐물레이터(23,25)와, 냉매의 역류 방지를 위한 체크 밸브(27,29)가 각각 설치되고 있다.

즉, 종래의 냉장시스템에서 구성되는 냉동사이클은, 압축기(10)→ 응축기(13)→ 드라이어(15) → 밸브(17)→팽창장치(31)→증발기(19)→ 어큐물레이터(23)→ 체크밸브(27) 그리고 다시 압축기(10)로 연결되는 제 1 보관공간과, 압축기(10)→ 응축기(13)→ 드라이어(15) → 밸브(17)→팽창장치(33)→증발기(21)→ 어큐물레이터(25)→ 체크밸브(29) 그리고 다시 압축기(10)로 연결되는 제 2 보관공간을 구비하고 있다.

다음은 상기 구성으로 이루어진 종래의 냉동사이클의 동작과정에 대해서 설명한다.

도시되고 있는 바와 같이 냉동사이클은 하나의 압축기(10)와 개별적으로 동작하는 두개의 증발기(19,21)로 구성되고 있다. 따라서 상기 압축기(10)에서 압축된 냉매는 상기 두개의 증발기(19,21) 측으로 나뉘어서 공급되게 된다.

즉, 제 1보관공간을 냉각시키기 위한 제어를 수행할때, 밸브(25)의 일측만이 오픈되어 상기 응축기(13)와 증발기(19) 사이의 냉매공급유로를 오픈시킨다. 이때의 동작으로 상기 응축기(13)에서 냉각된 냉매가 증발기(19) 측으로 공급되면서 제 1 보관공간에서 필요로 하는 냉기가 만들어지는 것이다.

또한, 제 2 보관공간을 냉각시키기 위한 제어를 수행할때, 밸브(17)의 다른 일측만이 동작되어 상기 응축기(13)와 증발기(21) 사이의 냉매공급유로를 오픈시킨다. 이때의 동작으로 상기 응축기(13)에서 냉각된 냉매가 증발기(21) 측으로 공급되면서 제 2 보관공간에서 필요로 하는 냉기가 만들어지는 것이다.

그러나, 상기 제 1,2 보관공간이 항상 별도로 냉각동작이 수행되는 것이 아니고, 제 1,2 보관공간이 동시에 냉각 기능을 필요로 할 때도 있다. 이때 상기 밸브(17)는 양측이 모두 열리면서 상기 응축기(13)를 통과한 냉매가 두개의 증발기(19,21)로 공급되어진다.

이러한 경우, 제 1,2보관공간 내의 부하가 거의 동일하게 작용하면, 제1보관공간로 공급되는 냉매의 압력과 제2보관공간로 공급되는 냉매의 압력이 거의 평등하게 되어 원활한 증발작용이 이루어질 수 있게 된다.

그러나 제 1,2 보관공간 내의 부하가 서로 다르게 작용할 경우, 증발기(19,21)의 증발 압력의 차이에 의해서 증발압력이 높은쪽에서 낮은쪽으로 냉매가 역류되는 냉매 역류현상이 발생하게 된다. 이렇게 되면, 증발압력이 낮은 냉장실은 정상적으로 냉동기능을 수행하더라도 증발압력이 높은 냉장실은 냉매 유동에 의해서 냉매부족현상이 발생되면서 냉각속도가 저감됨에 따른 적절한 냉장/냉동기능을 수행하지 못하는 문제점이 발생되었다.

따라서 종래에는 이러한 냉매 역류를 방지하기 위해서 각 증발기(19,21)의 토출구 측에 냉매의 역류 방지를 위한 체크밸브(27,29)를 각각 설치하고 있다. 상기 체크밸브(27,29)는, 냉매가 일방향으로만 이동 가능하도록 조절한다. 따라서 두개의 증발기(19,21)가 동작하는 경우에 있어서 증발 압력에 차이가 발생하더라도 상기 체크밸브(27,29)에 의해서 냉매 역류 현상은 억제되어진다.

이러한 구성으로 종래 두개의 보관공간을 갖는 시스템에서 각 보관공간에서 독립된 온도 제어가 가능하였다. 이러한 구성을 갖는 냉동사이클은, 최근 소비자들에게 많은 사랑을 받는 김치냉장고에 적용되고 있다.

그러나 종래의 냉동사이클은 다음과 같은 문제점을 발생시켰다.

첫째, 종래는 도시되고 있는 바와 같이, 2개의 증발기에 한정되어 냉동사이클이 구현되고 있기 때문에, 김치냉장고 내에 구비할 수 있는 보관공간이 두개에한정되었다. 따라서 다양하게 제품을 이용하고자 하는 소비자의 욕구를 충족시키기 어려운 문제점이 발생되었다.

둘째, 기술의 발전으로 압축기의 성능이 향상되면서 하나의 압축기에 보다 많은 증발기를 구비하는 것이 가능하게 되었다. 그러나 종래는 2개의 증발기에 한정되어 냉동사이클이 구현되기 때문에, 압축기의 높은 성능을 충분하게 활용하지 못하는 문제점이 발생되었다.

마지막으로 종래 냉동사이클은, 각 증발기의 후단에 독립된 어큐물레이터를 설치하고 있다. 상기 어큐뮬레이터는, 액체 냉매가 압축기에 흡입되는 것을 방지하기 위한 일종의 액냉매 분리기이다. 따라서 상기 어큐물레이터는, 압축기의 흡입부 측에 설치되면 된다. 그러나 종래는 각 증발기의 후단에 독립적으로 어큐물레이터를 설치하므로서, 부품수 증가에 따른 제조경비를 상승시키는 문제점을 발생시켰다.

따라서 본 발명의 목적은 하나의 압축기에 다수개의 증발기를 설치하고, 각 증발기가 설치된 보관공간의 독립적 온도 제어가 가능한 다수개의 증발기를 구비한 냉동사이클을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 제어온도대가 비슷한 보관공간의 증발기 후단에 공용으로 사용하는 어큐물레이터를 설치하여 생산성 향상을 도모할 수 있는 다수개의 증발기를 구비한 냉동사이클을 제공함에 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 냉동사이클의 구성도,

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 냉동사이클의 구성도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

110 : 압축기 113 : 응축기

115 : 드라이어 117,118 : 밸브

119,120,121,122 : 증발기 123,125 : 어큐물레이터

127,129 : 체크밸브 131,132,133,134 : 팽창밸브

135,136 : 핫라인

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 다수개의 증발기를 구비한 냉동사이클은, 하나의 압축기와; 하나의 응축기와; 분리된 공간에 각각 설치되어, 상기 응축기로부터 냉매를 공급받아 증발시키는 네 개의 증발기와; 상기 네 개의 증발기를 통과한 냉매가 혼합되어 상기 하나의 압축기로 흐르도록 구성된 공통 냉매공급유로와; 상기 네 개의 증발기와 공통 냉매공급유로 사이에 연결된 어큐물레이터를 포함하여 구성되고, 상기 어큐물레이터는 제어온도대가 비슷한 증발기의 후단에 하나로서 공용 사용되도록 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 어큐물레이터는, 제어온도대가 비슷한 제 1,2 증발기의 후단에 한 개 연결되고, 제어온도대가 비슷한 제 3,4 증발기의 후단에 또 한 개가 연결되는 것을 특징으로 한다.

상기 어큐뮬레이터와 공통 냉매공급유로 사이에 상기 어큐물레이터의 연결상태와 동일하게 체크밸브가 설치되는 것을 특징을 한다.

본 발명의 다른 실시예로, 상기 각 증발기의 후단과 어큐물레이터 사이에 체크밸브가 개별적으로 설치되는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 다수개의 증발기를 구비한 냉동사이클에 대해서 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 냉동사이클의 구성도이다.

본 발명의 실시예는, 하나의 압축기(110)와, 하나의 응축기(113), 그리고 다수개의 증발기(119,120,121,121)로 구성되고 있다. 즉, 본 발명의 냉각사이클은, 하나의 압축기의 구동에 의해서 4개의 증발기를 냉각시켜 주는 방식이다. 그리고 상기 제 1 증발기(119)는 제 1 보관공간에 설치되어지고, 제 2 증발기(120)는 제 2 보관공간에 설치되어진다. 그리고 제 3 증발기(121)는 제 3 보관공간에 설치되며, 제 4 증발기(122)는 제 4 보관공간에 설치되어진다. 즉, 상기 각 증발기는 용량, 내부 음식물, 고내 설정온도 등에 의해서 서로 다른 부하량을 갖게 된다. 그리고 상기 각 증발기는 서로 분리되고 있는 각각의 보관공간에 독립적으로 설치되어진다.

한편, 본 발명에서는 제 1 증발기(119)와 제 2 증발기(120)의 후단에 하나의 어큐물레이터를 설치하고, 그리고 제 3 증발기(121)와 제 4 증발기(122)의 후단에 하나의 어큐물레이터를 설치하고 있다. 이 부분에 대해서는 하기에 자세히 후술한다. 따라서 상기 제 1 증발기(119)와 제 2 증발기(120)가 설치되는 보관공간은, 제어온도대를 비슷하게 조절하는 것이 바람직하다. 또한 상기 제 3 증발기(121)와 제 4 증발기(122)가 설치되고 있는 보관공간도, 제어온도대가 비슷함이 바람직하다. 그리고 상기 제어온도대가 비슷하게 조절된 증발기는 증발압력도 가능한 유사하게 조절되는 것이 바람직하므로, 상기 제 3 증발기(121)는 제 4 증발기(122)와, 그리고 제 1 증발기(119)는 제 2 증발기(120)와 유사한 부하량을 갖도록 용량, 고내 설정온도 등이 구성된다.

상기 압축기(110)는, 증발기(119,120,121,122)에서 증발한 과열증기를 흡입하고 압축하여 고온, 고압의 과열증기를 발생한다. 상기 응축기(113)는, 상기 압축기(110)에서 압축된 고온고압의 가열증기를 냉각시킨다. 상기 증발기(119,120,121,122)는, 상기 응축기(113)에서 냉각된 가열증기를 증발시킨다.

따라서 상기 압축기(110)는, 다수개의 증발기(119,120,121,122)와 응축기(113) 사이에 연결되고, 상기 응축기(113)는 압축기(110)와 다수개의 증발기 사이에 연결되며, 상기 다수개의 증발기는 압축기(110)와 응축기(113) 사이에 연결되고 있다.

이때, 상기 압축기(110)에서부터 응축기(113)까지는 냉매공급유로(L12)가 형성되고 있고, 그리고 응축기(113)에서부터 다수개의 증발기(119,120,121,122)까지는 각각 구분된 냉매공급유로(L13,L14,L15,L16)가 형성되고 있으며, 그리고 다수개의 증발기에서부터 압축기(110)까지는 다시 공통된 하나의 냉매공급유로(L11)가 형성되어 있다. 즉, 다수개의 증발기로부터 토출된 냉매는 하나의 공급유로를 통해서 압축기로 공급되도록 본 발명은 구성되고 있다.

그리고 상기 응축기(113)와 다수개의 증발기 사이에는 각 증발기의 동작여부에 따라서 냉매공급유로를 개폐하는 밸브(117,118)가 설치되고 있다. 상기 밸브(117,118)는, 하나의 입구와 두개의 출구를 갖는 3방향 밸브로서, 상기 두개의 출구를 동시에 또는 선택적으로 개방하는 것이 가능하다. 상기 밸브(117)은, 제 1,2 증발기(119,120)로의 냉매공급을 개폐하고, 밸브(118)는 제 3,4 증발기(121,122)로의 냉매공급을 개폐한다. 상기 밸브는, 스텝핑 모터 밸브를 이용한다.

또한, 상기 응축기(113)의 토출구 측에는 도어 개방시 고내온도와 외부온도와의 차이에 의해 발생될 수 있는 이슬맺힘을 방지하기 위한 핫 라인(Hot Line)이 설치되고 있다. 상기 핫 라인(135,136)은, 응축기(113)의 연장되는 구성이다. 즉, 응축기의 토출 냉매를 제공받고, 발생 열에 의해 이슬 맺힘을 방지한다. 상기 핫 라인은, 도어와 맞닿는 캐비티 측에 설치되어진다.

그리고 상기 핫 라인을 통과한 냉매는, 상기 밸브(117,118) 앞단에 설치된 드라이어(115)에 공급된다. 상기 드라이어는, 특정 냉매에 수분 용해도가 적기 때문에 수분의 동결에 의한 팽창장치, 열화, 막힘, 수분의 가수분해에 의한 금속부의 부식, 전동기기의 열화, 윤활유의 열화 등을 방지할 목적으로 구비되어진다.

그리고 상기 각 증발기(119,120,121,122)로 유입되는 냉매의 압력 조절을 위한 팽창장치(131,132,133,134)가 각 증발기의 흡입구 측에 설치되고 있다.

또한, 본 발명은 각각의 증발기(119,120,121,122)의 토출구 측에 압축기(110)에 액상 냉매 유입의 방지를 위한 어큐물레이터가 설치되어 있다. 본 발명에서는 제 1 증발기(119)와 제 2 증발기(120)의 토출구를 하나의 냉매유로로 연결되도록 구성한 후 하나의 어큐물레이터(123)를 설치하고, 제 3 증발기(121)와 제 4 증발기(122)의 토출구도 하나의 냉매유로로 연결되도록 구성한 후, 하나의 어큐물레이터(125)만을 설치하고 있다.

그리고 제 1 증발기(119)가 설치되는 제 1 보관공간은, 제 2 증발기(120)가 설치되는 제 2 보관공간과, 제 3 증발기(121)가 설치되는 제 3 보관공간은 제 4 증발기(122)가 설치되는 제 4 보관공간과, 제어온도대를 비슷하게 설정한다. 이러한 제어로 가능한 상기 제 1 증발기(119)의 증발압력과 제 2 증발기(120)의 증발압력을 비슷하게 유지하도록 조절한다. 또한, 상기 제 3 증발기(121)의 증발압력과 제 4 증발기(122)의 증발압력도 가능한 비슷하게 유지하는 것이 바람직하다.

그리고 상기 제 1,2 증발기(119,120)의 토출구 측에 공용으로 사용이 가능한 하나의 어큐물레이터(123)를 설치하고, 상기 제 3,4 증발기(121,122)의 토출구 측에 공용으로 사용이 가능한 하나의 어큐물레이터(125)를 설치하는 것이다. 이와 함께, 상기 어큐물레이터(123)의 후단에는 냉매 역류현상을 방지하기 위한 체크밸브(127)를 설치하고, 어큐물레이터(125)의 후단에는 냉매의 역류현상을 방지하기 위하여, 흐르는 냉매가 일방향으로만 이동될 수 있도록 하는 체크밸브(129)를 설치하고 있다.

즉, 본 발명의 냉동사이클은, 압축기(110)→ 응축기(113)→핫라인(135,136) → 드라이어(115) → 밸브(117)→팽창장치(131)→증발기(119)→ 어큐물레이터(123)→체크밸브(127) 그리고 다시 압축기(110)로 연결되는 제 1 보관공간과,

압축기(110)→ 응축기(113)→ 핫라인(135,136) → 드라이어(115) → 밸브(117)→팽창장치(132)→증발기(120)→ 어큐물레이터(123)→체크밸브(127) 그리고 다시 압축기(110)로 연결되는 제 2 보관공간과,

압축기(110)→ 응축기(113)→핫라인(135,136) → 드라이어(115) → 밸브(118)→팽창장치(133)→증발기(121)→ 어큐물레이터(125)→체크밸브(129) 그리고 다시 압축기(110)로 연결되는 제 3 보관공간과,

압축기(110)→ 응축기(113)→핫라인(135,136) → 드라이어(115) → 밸브(118)→팽창장치(134)→증발기(122)→ 어큐물레이터(125)→체크밸브(129) 그리고 다시 압축기(110)로 연결되는 제 4 보관공간으로 구성되고 있다.

상기 보관공간들은, 김치 냉장고 내에서 각기 공간 분리되도록 구성되어서, 김치(기타 음식물)를 보관하기 위한 구성이다.

다음은 상기 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 냉동사이클의 동작과정에 대해서 설명한다.

우선, 본 발명에서는 각 증발기가 설치되고 있는 독립된 4개의 보관공간이 모두 독립적으로 온도 제어가 가능하다. 즉, 각 보관공간은 개별적으로 설정온도에 기준하여 고내온도 제어가 가능하다. 그리고 본 발명에서 제 3 증발기(121)가 설치된 제 3 보관공간과 제 4 증발기(122)가 설치되고 있는 제 4 보관공간은, 제어온도대를 비슷하게 유지한다. 즉, 제 3 보관공간과 제 4 보관공간의 설정온도, 제 3 증발기와 제 4 증발기의 용량 등을 조절해서 제어온도대를 비슷하게 조절하는 것이다. 또한, 제 1 증발기(119)가 설치된 제 1 보관공간과 제 2 증발기(120)가 설치되고 있는 제 2 보관공간은, 제어온도대를 비슷하게 유지한다. 즉, 제 1 보관공간과 제 2 보관공간의 설정온도, 제 1 증발기와 제 2 증발기의 용량 등을 조절해서 제어온도대를 비슷하게 조절하는 것이다.

제 1 보관공간에 냉기 공급을 위해서는, 밸브(117)가 증발기(119) 측으로 우선 열림상태로 제어되야 한다. 이후, 압축기(110)의 구동에 따라서 고온,고압으로 압축된 냉매는 응축기(113)에 흡입되어 냉각되어진다. 상기 응축기(113)에서 냉각된 냉매는 핫라인(135,136)과 드라이어(115), 그리고 열림상태로 조절된 밸브(117)를 통해서 제 1 보관공간에 할당된 팽창장치(131) 측으로 흐르게 된다.

상기 팽창장치(131)는 응축기(113)에서부터 토출되는 냉매를 증발하기에 좋은 상태의 압력 및 유량으로 조절하여 증발기(119) 측으로 전달시킨다. 상기 증발기(119)는, 상기 팽창장치(131)에서 압력이 조절된 냉매를 흡입하여, 증발작용을 통해서 냉매와 공기와의 열교환을 수행하고, 이렇게 열교환된 냉매를 냉매공급유로(L11)를 통해서 압축기(110) 측으로 귀환시킨다.

한편, 상기 증발기(119)의 토출구 측에 설치되고 있는 체크밸브(127)는, 냉매유로를 통해서 흐르는 냉매의 방향을 일방향으로 조절해서 냉매 역류 현상을 방지한다.

그리고 상기 제 1 증발기(119)의 토출구 측과 체크밸브(127) 사이에 설치되고 있는 어큐물레이터(123)는, 증발기(119)로부터 토출된 냉매에서 액체냉매를 분리하여 압축기에 흡입되는 것을 방지한다.

이상에서 제 1 증발기(119)의 증발동작을 위한 냉동사이클의 동작 과정을 살펴보았다. 상기 제 1 증발기(119)의 증발동작은, 제 1 보관공간의 온도를 검출하는 온도센서(도시하지 않음)로부터 검출된 온도가 제 1 보관공간의 설정온도에 도달하지 않은 상태일 때, 제 1 보관공간의 온도를 설정온도에 도달시키기 위해서 상기 과정과 같이 냉매 순환 동작이 제어되면서 제 1 증발기(119)에서 냉기가 발생되어진다.

다음, 제 2 증발기(120)가 설치되고 있는 제 2 보관공간의 제어도 상기 제 1 보관공간의 제어와 동일하다.

즉, 제 2 보관공간에 구비된 온도센서(도시하지 않음)의 검출온도가 제 2 보관공간 설정온도에 도달하지 않았을 때, 제어부(도시하지 않음)의 제어하에 밸브(117)가 제 2 증발기(120) 측으로 열림상태로 제어된다.

이러한 상태에서 압축기(110)에서 압축된 냉매는, 응축기(113)와 핫라인(135,136) 그리고 드라이어(115)를 통해서 밸브(117)까지 도달한다. 상기 밸브(117)에 도달한 냉매는, 열려있는 통로를 통해서 증발기(120)에 흡입된다.

상기 증발기(120)는, 흡입된 냉매와 고내공기 사이에 열교환을 발생시켜서 고내에 차가운 냉기를 공급한다. 상기 동작으로 열교환된 냉매는, 어큐물레이터(123)와 체크밸브(127)를 통해서 다시 압축기(110)로 귀환되어진다. 이때, 어큐물레이터(123)는, 압축기(110)에 액체 냉매의 유입을 방지하도록 액체 냉매를 분리하는 기능을 수행하고, 체크 밸브(127)는, 흐르는 냉매의 역류 현상을 억제한다.

상기와 같은 과정으로 압축기(110)로부터 토출된 냉매가 응축기(113)에서 냉각되고, 팽창장치(132)에서 압력이 조절된 후, 증발기(120)에서 증발되는 과정을 통해서 제 2 보관공간에는 차가운 냉기가 공급되어진다.

한편, 상기와 같이 냉동사이클을 구성하고 있는 제 1 보관공간과 제 2 보관공간은, 제어온도대를 비슷하게 조절하고 있다. 이것은 상기 제 1 보관공간의 제 1 증발기(119) 후단에 설치되고 있는 어규물레이터(123)와 체크밸브(127)는, 제 2 보관공간에도 공용적으로 할당되고 있기 때문이다. 따라서 상기 제 1 증발기(119)를 통과한 냉매와 제 2 증발기(120)를 통과한 냉매는 가능한 비슷한 온도, 압력을 갖도록 구성되는 것이 바람직하다. 이것은 상기 제 1 증발기(119)와 제 2증발기(120)를 통과한 냉매가 섞여서 하나의 어큐물레이터(123)를 통과하더라도 액체냉매 분리가 원활히 이루어지도록 하기 위함이다. 또한, 제 1 증발기(119)와 제 2 증발기(120)의 제어온도대를 비슷하게 유지하는 것에 의해서 가능한 두 증발기의 증발압력차가 비슷하게 유지될 수 있도록 조절하기 위함이다. 이러한 구성으로 상기 제 1 증발기(119)와 제 2 증발기(120)를 통과한 냉매는 체크밸브(127)를 통해서 역류 현상 없이 정상적으로 압축기(110) 측으로 공급되는 것이 가능하게 된다.

또한, 본 발명에서는 제 3 증발기(121)가 설치되어진 제 3 보관공간과 제 4 증발기(122)가 설치되어진 제 4 보관공간도, 비슷한 제어온도대를 갖도록 구성하고 있다. 그리고 상기 제 3 보관공간에 설치되고 있는 제 3 증발기(121)의 후단과 제 4 보관공간에 설치되고 있는 제 4 증발기(122)의 후단을 하나의 냉매유로로 연결되도록 구성되고 있다. 그리고 상기 하나의 냉매유로에 하나의 어큐물레이터(125)와 하나의 체크밸브(129)만을 설치하고 있다. 다음은 이 구성의 동작과정에 대해서 설명한다.

압축기(110)에서 압축된 냉매는, 응축기(113)을 통해서 도어 앞 캐비티에 설치되어진 핫라인(135,136)을 경유한다. 이때, 핫라인(135,136)을 경유하는 냉매는 높은 온도를 갖기 때문에, 도어 개방시 고내온도와 외기온도와의 차이에 의해 발생되는 이슬 맺힘을 억제시킨다.

상기 핫라인(135,136)을 경유한 냉매는 드라이어(115)를 통과한다. 그리고 밸브(118) 앞단까지 도달한다. 이때, 밸브(118)는, 제어부(도시하지 않음)의 제어하에 어느 한쪽 방향만 열림상태로 제어되거나 또는 양쪽 방향 모두 열림상태로 제어된다.

이렇게 열림상태로 제어된 밸브(118)와 팽창장치(133,134)를 통해서 냉매는 제 3 증발기(121)과 제 4 증발기(122)에 흡입된다. 상기 제 3 증발기(121)와 제 4 증발기(122)는 공급되는 냉매와 고내공기와의 사이에 열교환을 발생시키고, 이때 발생되는 냉기가 제 3 보관공간과 제 4 보관공간에 공급되어져서 고내온도를 낮추게 된다.

한편, 상기 제 3 증발기(121)와 제 4 증발기(122)를 통과한 냉매는, 상기 두개의 증발기의 후단에 연결되고 있는 하나의 냉매유로에서 합쳐진다. 이렇게 합쳐진 냉매는 어큐물레이터(125)에서 액체냉매가 분리되어진 후, 체크밸브(129)를 통해서 다시 압축기(110)로 귀환된다.

즉, 상기 제 3 보관공간에 설치되어진 제 3 증발기(121)와 제 4 보관공간에 설치되어진 제 4 증발기(122)는, 토출구 측에서 하나의 냉매유로에 연결되도록 구성되고 있다. 그리고 상기 제 3 보관공간과 제 4 보관공간의 제어온도대를 비슷하게 제어하므로 인해서 상기 제 3 증발기(121)와 제 4 증발기(122)에서 토출되는 냉매는 비슷한 온도와 압력 상태를 갖도록 유도한다. 따라서 상기 제 3 증발기(121)와 제 4 증발기(122)에서 토출되는 냉매가 섞여서 압축기(110) 측으로 전달되더라도 공용으로 사용되는 어큐물레이터(125)에 의해서 충분히 액체 냉매의 분리가 가능하도록 조절하는 것이다.

이상에서와 같이 본 발명은 하나의 압축기(110)에 4개의 증발기(119,120,121,122)를 연결하고, 한쌍의 증발기에 하나의 어큐물레이터와 체크밸브를 설치하고 있다. 그리고 본 발명은 하나의 어큐물레이터와 체크밸브로 연결되고 있는 두개의 증발기가 설치되고 있는 보관공간의 제어온도대를 비슷하게 유지하고 있다. 이러한 제어로 한쌍의 증발기가 갖는 증발압력이 비슷하게 조절되도록 유도하고 있다. 이러한 제어로 본 발명은, 4개의 보관공간이 각각 독립된 온도 제어가 가능하도록 하고 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시형태로 제어온도대가 비슷한 보관공간에 설치되는 증발기의 후단에 하나의 어큐물레이터를 설치하여 공용으로 사용할 지라도 체크밸브는 개별적으로 사용 가능하도록 구성할 수도 있다. 즉, 도시된 실시예에서 어큐물레이터와 체크밸브의 연결상태를 바꾸고, 각 증발기의 후단에 체크밸브를 개별적으로 설치하는 것이 가능하다.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명에 의하면, 하나의 압축기를 이용해서 네개의 증발기를 냉각시켜주는 시스템에서, 제어온도대가 비슷한 증발기의 후단에 하나의 어큐물레이터를 설치하여 냉동사이클을 구성하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다.

그리고 이와 같은 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다양한 변형이 가능함은 물론이다.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명에 의하면, 다음과 같은 이점을 제공할 수 있음을 알 수 있을 것이다.

본 발명은 하나의 압축기에 네개의 증발기를 설치하므로서, 각 증발기가 설치되고 있는 네개의 분리된 보관공간에서 각각 독립된 온도제어가 가능하여, 소비자에게 제품을 다양하게 이용할 수 있도록 하는 잇점을 얻게 된다.

그리고 본 발명은 비슷한 제어온도대를 갖는 보관공간에 설치된 증발기의 후단에는 하나의 어큐물레이터와 체크밸브를 설치하고 있다. 이러한 구성으로 본 발명은 생산성 향상을 도모할 수 있다.

Claims (4)

1. 하나의 압축기와;

   하나의 응축기와;

   분리된 공간에 각각 설치되어, 상기 응축기로부터 냉매를 공급받아 증발시키는 네 개의 증발기와;

   상기 네 개의 증발기를 통과한 냉매가 혼합되어 상기 하나의 압축기로 흐르도록 구성된 공통 냉매공급유로와;

   상기 네 개의 증발기와 공통 냉매공급유로 사이에 연결된 어큐물레이터를 포함하여 구성되고,

   상기 어큐물레이터는 제어온도대가 비슷한 증발기의 후단에 하나로서 공용 사용되도록 구성된 것을 특징으로 하는 다수개의 증발기를 구비한 냉동사이클.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 어큐물레이터는, 제어온도대가 비슷한 제 1,2 증발기의 후단에 한 개 연결되고, 제어온도대가 비슷한 제 3,4 증발기의 후단에 또 한 개가 연결되는 것을 특징으로 하는 다수개의 증발기를 구비한 냉동사이클.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 어큐뮬레이터와 공통 냉매공급유로 사이에 상기 어큐물레이터의 연결상태와 동일하게 체크밸브가 설치되는 것을 특징을 하는 다수개의 증발기를 구비한 냉동사이클.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 각 증발기의 후단과 어큐물레이터 사이에 체크밸브가 개별적으로 설치되는 것을 특징으로 하는 다수개의 증발기를 구비한 냉동사이클.