KR102014022B1 - Control apparatus for sensing frost and defrosting in refrigeration cycle - Google Patents
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Abstract
본 발명은 외부에 설치된 케이스; 케이스 내부에 설치된 본체; 케이스 전방에 설치되어 팬모터에 의해 구동되고 후방에서 전방을 향해 공기를 흡입하여 순환시키는 냉각팬; 본체의 내부에 지그재그의 폐루프 형태로 배치되어 냉매가 순환되는 냉매파이프; 및 본체의 내부에 구비되고 냉매파이프에 직교 방향으로 배치되어 냉매파이프가 관통 결합되고 냉매에 의해 냉각되어 외부와 열교환이 이루어지는 복수 개의 흡열핀이 구비된 증발기가 포함되는 냉동 사이클에서 적상을 감지하여 제상이 이루어지는 장치로, 케이스 후방에 설치된 브라켓; 브라켓에 결합되어 냉매파이프 및 흡열핀이 설치된 부위를 향하도록 배치되고, 케이스 내부로 흡입된 공기의 통과속도를 측정하며, 측정값을 콘트롤러로 송신하는 속도센서; 속도센서에 의해 측정된 측정값을 수신하여 기준값과 비교하여 냉매파이프 또는 흡열핀에 발생된 적상을 감지하고, 적상 감지시 제상장치로 제상신호를 송신하는 콘트롤러; 및 콘트롤러로부터 제상신호를 전송받아 증발기에서 발생된 적상을 제거하는 제상장치를 포함하는 냉동 사이클의 적상 감지 및 제상 장치를 제공한다.The present invention is a case installed outside; A body installed inside the case; A cooling fan installed at the front of the case and driven by the fan motor to suck and circulate air from the rear to the front; A refrigerant pipe disposed in a zigzag closed loop inside the main body to circulate the refrigerant; And an evaporator having a plurality of endothermic fins disposed inside the main body and disposed in the orthogonal direction to the refrigerant pipe so that the refrigerant pipe is coupled through and cooled by the refrigerant to exchange heat with the outside. The device is made of a bracket installed in the rear of the case; A velocity sensor coupled to the bracket and disposed to face a portion where the refrigerant pipe and the heat absorbing fin are installed, measuring a passage speed of the air sucked into the case, and transmitting a measured value to the controller; A controller which receives the measured value measured by the speed sensor, detects a drop generated in the refrigerant pipe or the heat absorbing fin by comparing with a reference value, and transmits a defrost signal to the defrosting device when the drop is detected; And a defrost apparatus for receiving a defrost signal from the controller to remove the defrost generated in the evaporator.
Description
본 발명은 냉동 사이클의 적상 감지 및 제상 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 증발기의 내부로 흡입된 공기의 통과속도를 이용하여 증발기에 착상된 성에를 감지하고, 이를 제거하기 위한 냉동 사이클의 적상 감지 및 제상 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a dropping detection and defrosting device of the refrigeration cycle, and more particularly, to detect the frost formed on the evaporator by using the passage speed of the air sucked into the evaporator, and to detect the dropping of the refrigeration cycle to remove it And a defrosting device.
일반적으로 냉동기는 물건을 냉동 저장하기 위하여 설치되어 액체 상태의 낮은 온도로 공급되는 냉매를 이용하여 냉동고 내부의 열을 흡수하여 온도를 하강시켜 주는 것이다.Generally, a freezer is installed to freeze and store an object to lower the temperature by absorbing heat inside the freezer using a coolant supplied at a low temperature in a liquid state.
도 1a에 도시된 바와 같이, 냉동기(1)는 압축기(2), 응축기(3), 팽창밸브(4) 및 증발기(5)를 필수 구성요소로 하고, 압축기(2)에서 압축된 고온 고압의 냉매 증기를 응축기(3)에서 냉각시켜 액화시키고, 수액기에 저장하였다가 팽창밸브(4)에서 팽창시킨 후 냉매가 증발기(5)에서 증발될 때 그 증발열에 의하여 냉동고 내부의 열을 흡수하여 온도를 하강시켜 저장된 물품을 냉동시키는 냉동 사이클(refrigeration cycle)을 갖는다. 더불어, 압축기(2)와 응축기(3)의 사이에는 유분리기(6)가 설치되고, 응축기(3)와 팽창밸브(4)의 사이에는 수액기(7)가 설치되며, 증발기(5)와 압축기(2)의 사이에는 액 분리기(8)가 설치될 수 있다.As shown in FIG. 1A, the
또한, 상기 압축기(2)는 증발기(5)를 통과하면서 냉동고 내부의 열을 흡수하여 온도가 높아진 냉매 가스를 압축시켜 주는 것이고, 상기 응축기(3)는 압축기(2)에 의하여 압축된 고온 고압의 냉매의 온도를 하강시켜 액화하기 위하여 응축시켜 주는 것이며, 상기 팽창밸브(4)는 응축기(3)에 의해 액화된 냉매를 증발기에 공급하여 주는 것이고, 상기 증발기(5)는 냉동고 내부에 설치되어 액체 상태의 낮은 온도로 공급되는 냉매를 이용하여 냉동고의 내부의 열을 흡수하여 온도를 강하시켜 주는 것이다.In addition, the
이때, 도 1b에 도시된 바와 같이 상기 증발기(5)는 본체의 케이스(5a)가 구비되고, 상기 케이스(5a)의 내부에는 열전달 효율이 우수한 복수 개의 얇은 흡열핀(5b)이 일정하게 조밀 간격으로 고정 설치되며, 냉매가 순환되는 관으로 구성된 냉매파이프(5c)가 지그재그의 폐루프 형태로 배관되어 각 흡열핀(5b)에 관통 결합된 구조로 이루어짐으로써, 압축기로부터 발생된 압축냉매와 함께 강제 순환되어 냉매파이프(5c)를 통과하는 냉매가 흡열핀(5b)이 설치된 부위를 통과할 때에 냉매에 의하여 냉각된 흡열핀(5b)과 그 주변의 공기와의 사이에서 열교환이 이루어지면서 흡열핀(5b)이 설치된 공간의 온도가 급속하게 하강하는 원리에 의하여 냉동이 이루어지도록 하는 것이다.In this case, as shown in FIG. 1B, the
그런데, 냉동기는 냉매의 순환에 의해 냉각되는 증발기의 흡열핀과 그 주변 공기와의 사이에 열교환이 이루어지는 과정에서 흡열핀의 표면에 이슬이 맺히게 되고, 이슬은 흡열핀의 낮은 온도에 의하여 얼어 붙으면서 성에를 형성하게 된다.However, in the refrigerator, dew forms on the surface of the endothermic fin during heat exchange between the endothermic fin of the evaporator cooled by the circulation of the refrigerant and the surrounding air, and the dew freezes due to the low temperature of the endothermic fin. Will form frost.
그리고, 시간이 경과되면서 냉동 사이클이 반복됨에 따라 흡열핀의 표면에 형성되는 성에의 두께가 두꺼워지면서 핀 사이의 간격이 좁아지고, 증발기 표면의 열교환을 방해하여 냉동 효율을 저하시켜 고내 온도가 상승되며, 압축기의 액 압축 발생 등 악영향을 미칠 수 있고, 냉동기의 고장까지 초래할 수 있는 요인이 되고 있다.In addition, as the refrigerating cycle is repeated as time passes, the thickness of the frost formed on the surface of the heat absorbing fin becomes thicker and the gap between the fins becomes narrower. This may adversely affect the compressor, such as the occurrence of liquid compression, and may cause malfunction of the refrigerator.
따라서, 증발기의 냉매 파이프와 흡열핀에 착상된 성에(적상)을 제거하는 제상(defrosting) 운전의 실시가 요구되는 바, 여기에는 증발기의 흡열핀에 부분적으로 전기히터를 삽입 장착한 후 열을 가하는 전기히터를 이용한 제상 방법, 압축기를 지난 고온 고압의 핫가스를 이용하여 순환시키는 핫가스를 이용한 제상 방법, 증발기의 상측에 노즐을 배치하여 제상용 물을 펌핑에 의해 강제로 분사시키는 제상수 분사를 이용한 제상 방법 등이 여러 가지 제상장치들에 의한 방법이 존재한다.Therefore, a defrosting operation is required to remove frost formed on the refrigerant pipe and the endothermic fin of the evaporator, which is partially inserted into the endothermic fin of the evaporator and then heated. Defrosting method using electric heater, Defrosting method using hot gas to circulate the compressor by using hot gas of high temperature and high pressure, Defrost water injection to force spray of defrosting water by pumping by placing nozzle on the upper side of evaporator There are methods by various defrosting apparatuses such as the defrosting method used.
더불어, 이러한 제상 운전 실시를 위한 제어 방법으로는 제상장치에 타이머를 설치하여 일정한 주기로 제상이 이루어지도록 제어하거나, 결로 센서에 의하여 적상의 두께를 수치로 측정하여 일정치 이상일 때 제상장치가 가동되도록 제어하는 측정 제상 방법, 특허문헌 1에 개시된 바와 같이 증발기의 흡열핀 등에 발생된 적상과 감지부재의 통전을 감지하여 통전시 제상 운전을 실시하는 방법 등이 존재한다.In addition, as a control method for performing the defrosting operation, a timer is installed in the defrosting device to control defrosting at regular intervals, or the defrosting device is controlled to be operated when the thickness of the defrost is measured by a dew condensation sensor numerically. As described in the measurement defrosting method,
그러나, 일정한 주기마다 제상하도록 제어하는 방법은 적상의 두께나 양에 관계없이 정해진 시간이 되면 자동으로 제상 시스템이 작동하도록 되어 있어 불필요한 제상이 이루어지기 때문에 고내 온도가 상승하여 저장된 물건의 품질이 저하될 수 있고, 에너지가 낭비되며, 제상이 불완전하여 적상이 점점 누적되면서 증발기가 파손되거나 압축기의 액 압축으로 피스톤 등이 파손될 수 있고, 제상장치의 부품 수명을 단축시켜 유지 및 보수 비용이 과도하게 소요되는 문제가 있다.However, the method of controlling to defrost at regular cycles is to operate the defrosting system automatically at a fixed time regardless of the thickness or quantity of the drop, so that unnecessary defrosting takes place, resulting in an increase in the internal temperature and deterioration of the quality of the stored object. Energy loss, defrosting is incomplete, and the accumulation of droppings may cause the evaporator to be broken down or the piston may be damaged by the liquid compression of the compressor, and the maintenance and repair costs may be excessively shortened by shortening the component life of the defrosting device. there is a problem.
또한, 결로 센서의 적상 두께 측정에 의해 제상 제어 방법은 증발기의 설치장소의 다양한 기상 조건이나 열교환기의 구조, 특히 핀 사이의 간격의 광협에 부합되는 제어가 곤란한 문제가 있다.In addition, the defrost control method by measuring the accumulated thickness of the dew condensation sensor has a problem that it is difficult to control in accordance with various weather conditions at the installation site of the evaporator or the structure of the heat exchanger, in particular, the optical narrowness of the gap between the fins.
또한, 흡열핀 등에 발생된 적상과 감지부재의 통전을 감지하여 통전시 제상 운전을 실시하는 방법은 고체 얼음의 형태를 갖는 적상에는 실제로 전기가 잘 통하지 않아 감지부재와의 통전이 불량하기 때문에 정확한 적상 감지가 곤란하고, 효율적인 제상 운전을 실시하기 어려운 문제가 있다. In addition, the method of sensing defrost generated on the heat absorbing pin and the sensing member and conducting defrosting during energization is not performed because electricity is not well communicated with the defrost having the form of solid ice. There is a problem that it is difficult to detect and difficult to perform an effective defrosting operation.
아울러, 증발기에 여러 센서들을 설치하여 센서의 신호에 의해 적상을 감지하여 제상운전이 이루어지는 종래기술도 있으나, 실제로 현장에 설치하여 운용해 본 결과 기술적인 문제로 센서 오동작이 자주 발생하여 사용이 곤란한 문제가 있다.In addition, there is a conventional technology in which the defrosting operation is performed by detecting the dropping by the signal of the sensor by installing a number of sensors in the evaporator, but as a result of the technical problem often occurs sensor malfunction as a result of difficult installation There is.
본 발명은 상술된 문제들을 모두 해결하기 위하여 안출된 것으로, 증발기의 내부로 흡입되는 공기의 풍속을 측정하는 속도센서를 이용하여 냉동 사이클에서 증발기에 착상된 적상을 감지하고 이를 효율적으로 제거할 수 있는 냉동 사이클의 적상 감지 및 제상 장치의 제공에 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve all the above-described problems, by using a speed sensor for measuring the wind speed of the air sucked into the evaporator, it is possible to detect the droplets accumulated on the evaporator in the refrigeration cycle and to remove them efficiently. Its purpose is to provide a defrost detection and defrosting device for a refrigeration cycle.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 외부에 설치된 케이스; 케이스 내부에 설치된 본체; 케이스 전방에 설치되어 팬모터에 의해 구동되고 후방에서 전방을 향해 공기를 흡입하여 순환시키는 냉각팬; 본체의 내부에 지그재그의 폐루프 형태로 배치되어 냉매가 순환되는 냉매파이프; 및 본체의 내부에 구비되고 냉매파이프에 직교 방향으로 배치되어 냉매파이프가 관통 결합되고 냉매에 의해 냉각되어 외부와 열교환이 이루어지는 복수 개의 흡열핀이 구비된 증발기가 포함되는 냉동 사이클에서 적상을 감지하여 제상이 이루어지는 장치로, 케이스 후방에 설치된 브라켓; 브라켓에 결합되어 냉매파이프 및 흡열핀이 설치된 부위를 향하도록 배치되고, 케이스 내부로 흡입된 공기의 통과속도를 측정하며, 측정값을 콘트롤러로 송신하는 속도센서; 속도센서에 의해 측정된 측정값을 수신하여 기준값과 비교하여 냉매파이프 또는 흡열핀에 발생된 적상을 감지하고, 적상 감지시 제상장치로 제상신호를 송신하는 콘트롤러; 및 콘트롤러로부터 제상신호를 전송받아 증발기에서 발생된 적상을 제거하는 제상장치를 포함하는 냉동 사이클의 적상 감지 및 제상 장치를 제공한다.The present invention in order to solve the above problems is installed outside; A body installed inside the case; A cooling fan installed at the front of the case and driven by the fan motor to suck and circulate air from the rear to the front; A refrigerant pipe disposed in a zigzag closed loop inside the main body to circulate the refrigerant; And an evaporator having a plurality of endothermic fins disposed inside the main body and disposed in the orthogonal direction to the refrigerant pipe so that the refrigerant pipe is coupled through and cooled by the refrigerant to exchange heat with the outside. The device is made of a bracket installed in the rear of the case; A velocity sensor coupled to the bracket and disposed to face a portion where the refrigerant pipe and the heat absorbing fin are installed, measuring a passage speed of the air sucked into the case, and transmitting a measured value to the controller; A controller which receives the measured value measured by the speed sensor, detects a drop generated in the refrigerant pipe or the heat absorbing fin by comparing with a reference value, and transmits a defrost signal to the defrosting device when the drop is detected; And a defrost apparatus for receiving a defrost signal from the controller to remove the defrost generated in the evaporator.
본 발명에 의하면, 증발기에 적상이 소정의 두께로 형성되면 내부로 흡입된 공기의 흐름이 저하되고 공기의 통과속도가 감소하므로 속도센서에 의해 적상을 감지하여 증발기에 발생된 적상을 정확하게 감지하여 이를 제거할 수 있고, 최적의 제상 타이밍에 제상신호를 보내어 제상이 이루어지며, 운전 시간을 설정해 놓거나 흡열핀의 온도가 기준값 이상으로 상승하면 제상운전을 종료하도록 하여 에너지를 절감할 수 있고, 냉동기의 냉동 효율이 향상되는 효과가 있다.According to the present invention, if the drop is formed in the evaporator to a predetermined thickness, the flow of air sucked into the inside decreases and the passage speed of the air decreases, thus detecting the drop by the speed sensor and accurately detecting the drop of the evaporator. Defrost can be removed and defrost is made by sending the defrost signal at the optimum defrost timing.If the operating time is set or the temperature of the heat absorbing fin rises above the reference value, the defrosting operation can be terminated to save energy and freeze the freezer. The efficiency is improved.
또한, 제상의 불완전을 해소하여 증발기의 파손과 압축기의 액 압축의 발생을 방지하고, 고장율이 감소하여 제품 신뢰성이 증가하고 냉동기의 부품 수명이 증가되며 유지 및 보수 비용이 절감된다.In addition, by eliminating the incomplete defrosting to prevent the breakage of the evaporator and the occurrence of liquid compression of the compressor, the failure rate is reduced, the product reliability is increased, the parts life of the freezer is increased, maintenance and repair costs are reduced.
그리고, 구조가 간단하고 설치가 용이하며, 속도센서의 위치를 조절할 수 있으며, 다양한 증발기의 구조에 적용할 수 있고, 정확한 적상 감지와 효율적인 제상 운전을 실시할 수 있다.In addition, the structure is simple and easy to install, the position of the speed sensor can be adjusted, can be applied to the structure of various evaporators, it can perform accurate drop detection and efficient defrost operation.
도 1a는 일반적인 냉동 사이클의 구성을 나타낸 도면이고, 도 1b는 일반적인 증발기의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2a는 본 발명의 일실시예에 따른 증발기의 사시도이고, 도 2b는 증발기의 측단면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 냉동 사이클의 적상 감지 및 제상 장치의 전체 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 증발기에 설치된 냉동 사이클의 적상 감지 및 제상 장치의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 증발기에 설치된 냉동 사이클의 적상 감지 및 제상 장치의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 적상 감지의 사용 상태도이다.Figure 1a is a view showing the configuration of a general refrigeration cycle, Figure 1b is a view showing the configuration of a general evaporator.
Figure 2a is a perspective view of an evaporator according to an embodiment of the present invention, Figure 2b is a side cross-sectional view of the evaporator.
3 is an overall configuration diagram of the accumulation detection and defrosting device of the refrigeration cycle according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a perspective view of the drop detection and defrosting device of the refrigerating cycle installed in the evaporator according to an embodiment of the present invention.
5 is a perspective view of a drop detection and defrosting device of the refrigeration cycle installed in the evaporator according to another embodiment of the present invention.
6 is a state diagram used in the image detection according to an embodiment of the present invention.
이하에서, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 냉동 사이클의 적상 감지 및 제상 장치를 실시하기 위한 구체적인 내용에 대하여 실시예를 중심으로 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the drawings will be described in detail with reference to specific embodiments for carrying out the accumulation detection and defrosting device of the refrigeration cycle according to the present invention.
본 발명에 따른 냉동 사이클의 적상 감지 및 제상 장치는 증발기의 내부로 흡입된 공기의 통과속도를 이용하여 증발기에 착상된 성에를 감지하고 이를 제거하기 위한 것으로, 도 1a에 도시된 바와 같이 냉동기(1)의 냉동 사이클은 압축기(2), 응축기(3), 팽창밸브(4) 및 증발기(5)를 구성요소로 포함하고, 압축기(2)는 증발기(5)를 통과하면서 냉동고 내부의 열을 흡수하여 온도가 높아진 냉매 가스를 압축시켜 주는 것이고, 상기 응축기(3)는 압축기(2)에 의하여 압축된 고온 고압의 냉매의 온도를 하강시켜 액화하기 위하여 응축시켜 주는 것이며, 상기 팽창밸브(4)는 응축기(3)에 의해 액화된 냉매를 증발기에 공급하여 주는 것이고, 상기 증발기(5)는 냉동고 내부에 설치되어 액체 상태의 낮은 온도로 공급되는 냉매를 이용하여 냉동고의 내부의 열을 흡수하여 온도를 강하시켜 주는 것이다.The dropping detection and defrosting device of the refrigeration cycle according to the present invention is to detect the frost formed on the evaporator by using the passage speed of the air sucked into the evaporator and to remove it, as shown in FIG. 1A. The refrigeration cycle of) comprises a compressor (2), a condenser (3), an expansion valve (4) and an evaporator (5) as components, the compressor (2) passes through the evaporator (5) to absorb heat inside the freezer To compress the refrigerant gas having a higher temperature, and the
이때, 도 2a 및 도 2b를 참고하면 상기 증발기(5)는 외부에 설치된 케이스(5a)와, 케이스 내부에 설치된 본체(5-1)와, 케이스(5a)의 전방에 설치되어 팬모터(미도시)에 의해 구동되고 후방에서 전방을 향해 공기를 흡입하여 순환시키는 냉각팬(5b)와, 본체(5-1)의 내부에 지그재그의 폐루프 형태로 배치되어 냉매가 순환되는 냉매파이프(5c) 및 본체(5-1)의 내부에 구비되고 냉매파이프(5c)에 직교 방향으로 배치되어 냉매파이프(5c)가 관통 결합되고 냉매에 의해 냉각되어 외부와 열교환이 이루어지는 복수 개의 흡열핀(5d)을 포함하여 이루어진다.2A and 2B, the
도 3에 도시된 바와 같이, 이러한 본 발명의 냉동 사이클의 적상 감지 및 제상 장치는 크게 브라켓(10), 속도센서(20), 콘트롤러(30), 작동수단(40), 제상장치(50) 및 열전대(60)의 전부 또는 일부를 포함하여 구성될 수 있다.As shown in FIG. 3, the dropping detection and defrosting device of the refrigeration cycle of the present invention is largely a
도 4를 참고하면, 상기 브라켓(10)은 케이스 후방의 테두리에 설치되어 상기 속도센서(20)가 결합되어 지지되는 것이다.Referring to FIG. 4, the
상기 속도센서(20)는 브라켓에 결합되어 냉매파이프(5c) 및 흡열핀(5d)이 설치된 부위를 향해 연장되도록 배치되고, 증발기(5) 후방에서 본체(5-1) 내부로 흡입된 공기가 전방을 향해 통과하는 통과속도를 측정하며 측정값은 콘트롤러(30)로 송신된다.The
이때, 상기 속도센서(20)는, 일단부에 고정편(21)이 구비되어 브라켓(10)에 고정 결합되고, 타단부에 회전팬(22)이 구비되고 복수개의 날개가 형성되어 냉각팬(5b)에 의해 증발기(5)의 후방에서 흡입되는 공기의 흐름에 의해 회전하면서 공기가 증발기(5)의 내부를 흐르는 통과속도를 측정하며, 고정편(21)과 회전팬(22)은 연결대(23)에 의해 연결되고, 고정편(21)에 신호선(24)이 연결되어 통과속도의 측정값이 주기적으로 업데이트되어 콘트롤러(30)로 전송된다.At this time, the
냉동사이클의 운전 중에 증발기(5)의 냉매파이프(5c)와 흡열핀(5d)에 적상이 발생하게 되고, 시간이 지남에 따라 적상의 두께가 점점 두꺼워지게 되면 냉각팬(5b)에 의해 흡입되어 증발기(5)의 내부를 통과하는 공기의 흐름이 저하되면서 공기의 통과속도가 감소하게 된다. 따라서, 증발기(5)의 후방쪽의 케이스(5a)에 브라켓(10)을 통해 속도센서(20)를 설치하여 공기의 통과속도를 측정함으로써 증발기(5)의 냉매파이프(5c)와 흡열핀(5d)에 발생된 적상을 감지할 수 있고, 최적의 제상 타이밍에 제상장치(50)로 제상신호를 보내어 제상운전을 실시할 수 있어 전기 등 에너지 소비를 절감할 수 있고, 제품 품질이 향상되며, 냉동기의 고장을 방지할 수 있다.During operation of the refrigeration cycle, the droplets are generated in the
상기 콘트롤러(30)는 속도센서(20)에 의해 측정된 측정값을 지속적으로 수신하여 미리 설정된 기준값과 비교하여 냉매파이프(5c) 또는 흡열핀(5d)에 발생된 적상을 계속 감지하고, 적상 감지시 적상의 제거를 위하여 제상장치(50)로 제상신호를 송신하여 제상운전이 이루어지도록 한다.The
이를 위하여, 상기 콘트롤러(30)는 팬모터, 속도센서(20), 제상장치(50), 열전대(60) 등의 작동을 제어하는 제어부(31)와, 팬모터의 접점신호와 속도센서(20)의 측정값 및 열전대(60)의 측정값 등의 신호를 수신하는 수신부(32)와, 속도센서(20)에 의해 측정된 측정값이 화면에 표시되는 표시부(33)와, 적상 감지시 제상운전의 지연시간과 운전시간을 설정하여 미리 세팅할 수 있는 타이머부(34)와, 적상 감지를 위해 속도센서(20)에 의해 측정된 측정값과 비교하기 위한 기준값을 설정하고, 제상 종료를 위해 열전대(60)의 측정값과 비교하기 위한 기준값을 설정하는 기준값 설정부(35)와, 속도센서(20)로부터 수신된 측정값과 기준값을 비교하여 적상 여부를 판단하고, 열전대(60)로부터 수신된 온도 측정값을 기준값과 비교하여 제상종료 여부를 판단하는 비교 판단부(36)와, 비교 판단부(36)의 판단에 따라 제상장치(50)로 제상신호 또는 제상운전의 종료신호를 송신하는 송신부(37)와, 팬모터의 이상이 감지되면 알람신호를 출력하는 알람부(38)를 포함하여 이루어진다.To this end, the
도 5를 참고하면, 상기 작동수단(40)은 증발기(5) 후방쪽 케이스(5a)에 브라켓(10) 부근에 설치되어 브라켓(10)을 양 방향으로 이동시킬 수 있고, 속도센서의 위치를 조절하면서 다수의 위치에서 측정값들을 얻을 수 있으므로, 정확한 적상감지와 효율적인 제상운전이 가능하게 되고, 제상의 불완전을 해소하여 증발기의 파손과 압축기의 액 압축의 발생을 방지하며, 고장율이 감소하여 제품 신뢰성이 증가하고 냉동기의 부품 수명이 증가되어 유지 및 보수 비용이 절감된다.Referring to FIG. 5, the operation means 40 is installed near the
이를 위하여, 상기 작동수단(40)은 케이스(5a)의 후방 양단부에 서로 이격되어 설치된 한쌍의 고정대(42)를 구비하고, 양단부의 한쌍의 고정대(42) 사이에 나사봉(43)이 배치되고 나사봉(43)은 고정대(42)의 하부를 관통하여 결합되며, 나사봉(43)의 일측에 작동모터(41)가 설치되고 작동모터(41)는 나사봉(43)과 연결되어 작동모터(41)의 작동에 의해 나사봉(43)은 정방향 또는 역방향으로 회전하게 된다. 더불어, 양단부의 한쌍의 고정대(42)의 사이에 연결바(44)가 나사봉(43)의 상측에 나란히 배치되고, 연결바(44)는 고정대(42)의 상부에 결합되고 내부에 길이 방향을 따라 이동홈(44a)이 형성된다.To this end, the operation means 40 has a pair of fixing
그리고, 상기 브라켓(10)의 하부에 무빙블록(11)이 형성되고, 무빙블록(11)은 나사봉(43)에 관통 체결되어 작동모터(41)의 작동에 따른 나사봉(43)의 회전에 의해 양 방향으로 이동이 가능하게 설치된다. 또한, 상기 브라켓(10)의 상부에 보조블록(12)이 형성되고, 보조블록(12)은 이동홈(44a)에 체결되어 무빙블록(11)의 이동시 함께 슬라이딩 이동 가능하며, 무빙블록(11)과 보조블록(12)은 연결바(13)로 연결된다. 이와 같이 상기 브라켓(10)은 무빙블록(11)이 나사봉(43)에 관통 결합된 채 보조블록(12)이 연결바(44)에 지지되면서 흔들림없이 서서히 이동할 수 있고, 브라켓(10)과 연결된 속도센서(20)도 견고하게 지지되어 더욱 정확한 측정값을 측정할 수 있다.Then, the moving
상기 제상장치(50)는 콘트롤러(30)로부터 제상신호를 전송받으면 제상운전을 실시하여 종료신호가 도달할 때까지 증발기(5)의 냉매파이프(5c)나 흡열핀(5d)에서 착상된 적상을 제거한다. 이를 위한 수단으로, 증발기(5)의 냉매파이프(5c)나 흡열핀(5d)에 전기히터를 삽입 장착한 후 열을 가하거나, 압축기(2)를 지난 고온 고압의 핫가스를 이용하여 순환시키나, 증발기(5) 상측에 노즐을 배치하여 제상용 물을 펌핑에 의해 강제로 분사시키는 장치들이 사용될 수 있고, 이러한 제상장치(50)는 일반적으로 사용되는 공지의 수단들이므로 자세한 설명은 생략하도록 한다.When the
상기 열전대(T/C, 60)는 상기 증발기(5)의 케이스(5a)에 설치되되, 열기전력을 이용하여 온도를 측정할 수 있도록 한 온도계로서, 2종의 금속소선의 한쪽 끝을 접합하여 측온접점을 형성한 후 그 측온접점은 측정할 부위인 흡열핀(5d)에 위치시키고, 다른 한쪽 끝인 냉접점을 기준온도로 하여 열기전력을 측정함으로써 측정 부위의 온도를 알 수 있게 되는 것이다. 이때, 온도에 의하여 발생된 전압을 직류신호로 변환하여 주는 컨버터(thermocouple converter)가 구비될 수 있다. 이러한 열전대(60)는 측정 부위인 흡열핀(5d)의 온도에 따른 전압신호를 생성하고, 전압신호는 컨버터에 의하여 변환되어 콘트롤러(30)로 전송하게 되며, 콘트롤러(30)는 컨버터로부터 신호를 수신하여 흡열핀(5d)의 온도가 기준값 이상인지 판단하여 기준값 이상으로 상승된 경우 제상운전의 종료신호를 제상장치(50)로 전송하여 제상 운전의 실시를 종료하게 된다.The thermocouple (T / C, 60) is installed in the case (5a) of the evaporator (5), the thermometer to measure the temperature using the thermoelectric power, by joining one end of the two metal wires After forming the temperature-contacting point, the temperature-contacting point is placed on the
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 냉동 사이클의 적상 감지 및 제상 장치의 작용에 관하여 실시예를 들어 설명한다.Hereinafter, with reference to the drawings will be described an embodiment with respect to the action of the drop detection and defrosting device of the refrigeration cycle according to the present invention.
먼저, 증발기(5)의 케이스(5a)의 후면 일측에 브라켓(10)을 고정부재로 고정 결합하거나 작동수단(40)에 이동 가능하게 결합하고, 브라켓(10)에 속도센서(20)를 고정 결합하고, 속도센서(20)는 냉매파이프(5c) 및 흡열핀(5d)이 설치된 부위를 향해 연장되도록 배치되며, 속도센서(20)의 신호선(24)을 콘트롤러(30)와 접속되도록 연결하여 설치한다. 또한, 열전대(60)를 증발기(5)의 케이스(5a) 후면의 일측에 설치하되, 2종의 금속소선의 한쪽 끝을 접합하여 측온접점을 형성한 후 흡열핀(5d)에 위치시키고, 다른 한쪽 끝인 냉접점을 기준온도로 하여 열기전력을 측정할 수 있도록 준비한다.First, the
이후, 콘트롤러(30)는 냉동 사이클을 가동시켜 냉동기(1)의 냉동운전이 시작되고, 공기가 증발기(5)의 후방에서 흡입되어 냉매파이프(5c)와 흡열핀(5d)이 설치되어 있는 내부를 통과한 후 전방을 향해 배출되어 공기의 순환이 이루어지며, 냉동기(1)를 사용함에 따라 압축기(2)로부터 발생된 압축공기와 함께 냉매가 강제 순환되어 냉매파이프(5c)를 통과하면서 냉각된 흡열핀(5d)과 주변 공기 사이에서 열교환이 이루어지면서 고내 온도가 하강하여 냉동이 이루어지고, 시간이 경과되면서 냉동 사이클의 반복에 따라 열교환이 이루어지는 과정에서 냉매파이프(5c)나 흡열핀(5d)의 표면에 이슬이 맺히게 되고, 이슬이 냉매파이프(5c)와 흡열핀(5d)의 낮은 온도에 의하여 얼어붙으면서 성에를 형성하며, 그 두께가 점점 두꺼워져 냉매파이프(5c)나 흡열핀(5d) 사이의 간극이 점점 좁아지게 되고, 냉매파이프(5c)나 흡열핀(5d)에는 소정의 두께로 누적된 적상이 착상된다.Thereafter, the
이때, 속도센서(20)는 증발기(5)의 후방에서 내부로 흡입된 공기가 전방을 향해 통과하는 바람의 통과속도를 측정하며, 통과속도의 측정값은 주기적으로 업데이트되어 콘트롤러(30)로 전송된다. 냉동사이클의 운전 중에 증발기(5)의 냉매파이프(5c)나 흡열핀(5d)에 적상이 발생된 후 시간이 지남에 따라 적상(F)의 두께가 점점 두꺼워지게 되면 도 6과 같이 증발기(5)의 내부를 통과하는 공기의 흐름이 저하되면서 공기의 통과속도가 감소하게 되며, 콘트롤러(30)는 속도센서(20)로부터 통과속도의 측정값을 지속적으로 수신하여 표시부(33)에 표시하고, 미리 설정된 기준값과 비교하여 측정값이 기준값에 비해 작은 경우 적상이 감지되어 제상운전이 필요한 것으로 판단하며, 콘트롤러(30)는 적상의 제거를 위하여 냉각팬(5b)의 가동을 중단하여 냉동운전을 중지하고, 제상장치(50)로 제상신호를 송신하여 제상운전이 이루어지도록 한다.At this time, the
이때, 상기 콘트롤러(30)는, 수신부(32)에 팬모터의 작동신호가 수신되어 팬모터가 정상적으로 작동되는 상태에서만 제상신호를 제상장치(50)로 송신하게 되고, 냉동사이클의 운전 시작 후 1분 정도의 지연시간을 두어 정상적인 공기의 통과속도가 발생한 후에만 제상운전이 가능하게 설정될 수 있으며, 지연시간 내에 공기의 통과속도가 0 m/s로 감지되면 팬모터의 이상으로 판단하여 알람부(38)를 통해 알람신호를 출력하여 제상운전을 실시하지 않는다. 더불어, 제상운전 중에 타이머부(34)에 미리 세팅된 제상운전의 시간이 종료되거나, 열전대(60)의 측정 부위인 흡열핀(5d)의 온도에 따른 전압신호를 생성하고 이러한 전압신호는 컨버터에 의하여 변환되어 콘트롤러(30)로 전송되며 콘트롤러(30)는 컨버터로부터 신호를 수신하여 흡열핀(5d)의 온도가 기준값 이상으로 판단되면, 송신부(37)가 제상운전의 종료신호를 제상장치(50)로 전송하여 제상 운전의 실시를 종료하게 된다. 제상운전의 종료 후 냉동운전으로 전환하여 냉동기(1)가 가동되도록 한다.In this case, the
결국, 본 발명에 따른 냉동 사이클의 적상 감지 및 제상 장치는 증발기에 적상이 소정의 두께로 형성되면 내부로 흡입된 공기의 흐름이 저하되고 공기의 통과속도가 감소하므로 속도센서에 의해 적상을 감지하여 증발기에 발생된 적상을 정확하게 감지하여 이를 제거할 수 있고, 최적의 제상 타이밍에 제상신호를 보내어 제상이 이루어지며, 운전 시간을 설정해 놓거나, 흡열핀의 온도가 기준값 이상으로 상승하면 제상운전을 종료하도록 하여 에너지를 절감할 수 있고, 냉동기의 냉동 효율이 향상되며, 또한 제상의 불완전을 해소하여 증발기의 파손과 압축기의 액 압축의 발생을 방지하고, 고장율이 감소하여 제품 신뢰성이 증가하고 냉동기의 부품 수명이 증가되며 유지 및 보수 비용이 절감되며, 아울러 구조가 간단하고 설치가 용이하며, 속도센서의 위치를 조절할 수 있으며, 다양한 증발기의 구조에 적용할 수 있고, 정확한 적상 감지와 효율적인 제상 운전을 실시할 수 있는 것이다.Eventually, the dropping detection and defrosting device of the refrigerating cycle according to the present invention detects the dropping by the speed sensor because when the dropping is formed in the evaporator to a predetermined thickness, the flow of air sucked into the inside decreases and the passage speed of the air decreases. Defrost can be accurately detected by the evaporator, and it can be removed, and defrosting is performed by sending the defrost signal at the optimum defrost timing, and the operation time is set or the defrosting operation is terminated when the temperature of the heat absorbing fin rises above the reference value. It can save energy, improve the refrigeration efficiency of the freezer, and also solve the incomplete defrosting to prevent the breakage of the evaporator and the occurrence of liquid compression of the compressor, reduce the failure rate to increase product reliability and increase the life of parts of the freezer And the maintenance and repair costs are reduced, and the structure is simple and easy to install. It can adjust the position, can be applied to the structure of various evaporators, it is possible to perform accurate drop detection and efficient defrost operation.
본 발명에서 상기 실시 형태는 하나의 예시로서 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상과 실질적으로 동일한 구성을 갖고 동일한 작용효과를 이루는 것은 어떠한 것이라도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.In the present invention, the above embodiment is only one example, and the present invention is not limited thereto. Anything that has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention and achieves the same effect is included in the technical scope of the present invention.
1. 냉동기 2. 압축기
3. 응축기 4. 팽창밸브
5. 증발기 5-1. 본체
5a. 케이스 5b. 냉각팬
5c. 냉매파이프 5d. 흡열핀
6. 유분리기 7. 수액기
8. 액 분리기 10. 브라켓
11. 무빙블록 12. 보조블록
13. 연결대 20. 속도센서
21. 고정편 22. 회전팬
23. 연결대 24. 신호선
30. 콘트롤러 31. 제어부
33. 표시부 34. 타이머부
40. 작동수단 41. 작동모터
42. 고정대 43. 나사봉
44. 연결바 44a. 이동홈
50. 제상장치 60. 열전대
F. 적상1.
3.
5. Evaporator 5-1. main body
5a.
5c.
6.
8.
11. Moving
13. Connecting
21.
23. Connecting
30.
33.
40. Actuating means 41. Actuating motor
42.
44.
50.
F. Enemy
Claims (6)
상기 케이스(5a) 후방에 설치된 브라켓(10)과;
상기 브라켓(10)에 결합되어 냉매파이프(5c) 및 흡열핀(5d)이 설치된 부위를 향하도록 배치되고, 케이스(5a) 내부로 흡입된 공기의 통과속도를 측정하며, 측정값을 콘트롤러로 송신하는 속도센서(20)와;
상기 속도센서(20)에 의해 측정된 측정값을 수신하여 기준값과 비교하여 냉매파이프(5c) 또는 흡열핀(5d)에 발생된 적상을 감지하고, 적상 감지시 제상장치로 제상신호를 송신하는 콘트롤러(30) 및
상기 콘트롤러(30)로부터 제상신호를 전송받아 증발기(5)에서 발생된 적상을 제거하는 제상장치(50)를 포함하되,
상기 속도센서(20)는, 상기 브라켓(10)에 고정 결합되는 고정편(21)과; 복수개의 날개가 형성되어 냉각팬에 의해 흡입되는 공기의 흐름에 의해 회전하면서 공기의 통과속도를 측정하는 회전팬(22)과; 상기 고정편(21)과 회전팬(22)을 연결하는 연결대(23) 및 고정편(21)에 연결된 신호선(24)로 구성되고,
상기 케이스(5a)의 후방에 설치되되, 상기 케이스(5a)의 양단에 설치된 한 쌍의 고정대(42)와; 양단의 고정대(42) 하부의 사이를 관통하여 배치되어 작동모터(41)에 의해 회전되는 나사봉(43)과; 상기 나사봉(43)의 일측에 설치된 작동모터(41) 및 양단의 고정대(42) 상부의 사이를 관통하여 배치되고, 내부에 이동홈(44a)이 형성된 연결바(44)를 포함하는 작동수단(40)을 더 포함하고,
상기 브라켓(10)은, 하부에 구비되고, 상기 나사봉(43)이 관통 체결되어 나사봉(43)의 회전에 의해 양 방향으로 이동 가능한 무빙블록(11)과; 상부에 구비되고, 이동홈(44a)에 체결되어 슬라이딩 이동 가능한 보조블록(12) 및 상기 무빙블록(11)과 보조블록(12)을 연결하는 연결대(13)를 포함하며
상기 콘트롤러(30)는, 팬모터와 속도센서(20) 및 제상장치의 작동을 제어하는 제어부(31)와; 상기 팬모터와 속도센서(20)로부터 신호를 수신하는 수신부(32)와; 상기 속도센서(20)에 의해 측정된 측정값이 화면에 표시되는 표시부(33)와; 제상운전의 지연시간과 운전시간을 세팅하는 타이머부(34)와; 기준값을 설정하는 기준값 설정부(35)와; 상기 속도센서(20)로부터 수신된 측정값과 기준값을 비교하여 적상 여부를 판단하는 비교 판단부(36)와; 상기 비교 판단부(36)의 판단에 따라 제상장치(50)로 제상신호를 송신하는 송신부(37) 및 상기 팬모터 이상을 감지하여 알람신호를 출력하는 알람부(38)를 포함하며,
상기 콘트롤러(30)는, 팬모터의 작동신호가 수신된 상태에서 제상신호를 제상장치(50)로 송신하고, 냉동사이클의 운전시작 후 소정의 지연시간을 두어 정상적인 공기의 통과속도가 발생한 후 제상운전이 가능하게 하며, 지연시간 내에 속도센서의 측정값이 기준값보다 낮게 되면 팬모터 이상으로 알람신호를 출력하고 제상운전을 실시하지 않고, 미리 설정된 운전시간에 도달하면 제상운전의 종료신호를 제상장치로 전송하는 것을 특징으로 하는 냉동 사이클의 적상 감지 및 제상 장치.
Cooling to circulate the case (5a) provided on the outside, the main body (5-1) installed inside the case (5a) and the case (5a) is driven in front of the case (5a) and driven by a fan motor to suck air from the rear to the front It is arranged inside the fan 5b and the main body 5-1 in the form of a closed loop in a zigzag form and is provided inside the main body 5-1 and the coolant pipe 5c through which the coolant is circulated. Defrost is detected in a refrigerating cycle including an evaporator 5 having a plurality of endothermic fins 5d having a plurality of endothermic fins 5d arranged in an orthogonal direction, through which the refrigerant pipe 5c is coupled through and cooled by a refrigerant to exchange heat with the outside. With the device made up,
A bracket 10 installed at the rear of the case 5a;
It is coupled to the bracket 10 and disposed to face a portion where the refrigerant pipe 5c and the heat absorbing fin 5d are installed, and measure the passage speed of the air sucked into the case 5a, and transmit the measured value to the controller. A speed sensor 20;
A controller that receives the measured value measured by the speed sensor 20 and compares the reference value with the reference value to detect the drop generated in the coolant pipe 5c or the heat absorbing fin 5d, and transmit the defrost signal to the defrosting device upon detection of the drop. 30 and
It includes a defrosting device 50 for receiving a defrost signal from the controller 30 to remove the defrost generated in the evaporator (5),
The speed sensor 20, the fixing piece 21 is fixedly coupled to the bracket 10; A rotating fan 22 having a plurality of blades formed therein and measuring a passage speed of the air while rotating by a flow of air sucked by the cooling fan; It consists of a connecting table 23 for connecting the fixed piece 21 and the rotating fan 22 and a signal line 24 connected to the fixed piece 21,
A pair of fixing stands 42 installed at the rear of the case 5a and installed at both ends of the case 5a; A screw rod 43 disposed between the lower ends of the fixing members 42 and rotated by the operation motor 41; Actuating means comprising a connecting bar 44 is disposed penetrating between the operating motor 41 and the upper end of the fixing table 42 of the both ends installed on one side of the screw rod 43, the moving groove 44a is formed therein. Further includes 40,
The bracket 10 includes a moving block 11 provided at a lower portion thereof, the screw rod 43 penetratingly coupled to move in both directions by the rotation of the screw rod 43; It is provided on the upper side, and includes an auxiliary block 12 that is fastened to the movable groove (44a) and the connecting block 13 for connecting the moving block 11 and the auxiliary block 12,
The controller 30, the control unit 31 for controlling the operation of the fan motor, the speed sensor 20 and the defrosting device; A receiver 32 receiving a signal from the fan motor and the speed sensor 20; A display unit 33 on which a measured value measured by the speed sensor 20 is displayed on a screen; A timer unit 34 for setting a delay time and an operation time of defrosting operation; A reference value setting unit 35 for setting a reference value; A comparison determination unit 36 for comparing the measured value received from the speed sensor 20 with a reference value to determine whether or not an enemy is loaded; In accordance with the determination of the comparison determination unit 36 includes a transmitter 37 for transmitting a defrost signal to the defrosting device 50 and an alarm unit 38 for detecting an abnormality of the fan motor and outputting an alarm signal,
The controller 30 transmits the defrost signal to the defrosting device 50 in a state in which the operation signal of the fan motor is received, and after the start of the refrigeration cycle, gives a predetermined delay time to defrost the normal air passage speed. When the measured value of the speed sensor is lower than the reference value within the delay time, the alarm signal is output over the fan motor and the defrosting operation is not performed. When the preset operation time is reached, the defrosting device ends the defrosting device. Drop detection and defrosting device of the refrigeration cycle, characterized in that for transmitting to.
상기 증발기(5)의 케이스(5a)에 설치되어 흡열핀(5d)의 온도에 따른 전압신호를 생성하여 콘트롤러(30)로 전송하는 열전대(60)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉동 사이클의 적상 감지 및 제상 장치.
The method of claim 1,
It is installed in the case (5a) of the evaporator (5) is a drop of the refrigeration cycle characterized in that it further comprises a thermocouple 60 for generating a voltage signal according to the temperature of the heat absorbing fin (5d) and transmits to the controller 30 Detection and defrosting device.
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