KR100348068B1 - 냉장고의 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉장고에서 증발기의 성에제거 제어방법에 관한 것으로서, 삼방향 밸브(68)를 전환하여 냉동용 증발기(52)에만 냉매가 흐르도록 개시한 때부터 일정시간(T1) 경과후에 냉장용 증발기(50)가 일정 온도(D1)보다 낮을 때에는 냉장용 증발기(50)의 성에제거운전을 실시하는 바와 같이, 적절한 때에 성에제거를 실시함으로써 불필요한 성에제거 또는 과부착 성에에 의한 냉각열화를 방지하는 냉장고의 제어방법을 제공하는 것을 특징으로 한다.

Description

냉장고의 제어방법{CONTROLLING METHOD OF REFRIGERATOR}

본 발명은 냉장고의 제어방법에 관한 것이다.

종래의 냉장고는 냉장실, 야채실, 냉동실을 갖고 있지만 이 방을 냉각하는 냉동사이클의 증발기는 하나였다. 그 때문에, 상기 증발기의 성에제거는 압축기의 운전시간에 의해 결정되었다. 구체적으로는 압축기의 적산운전시간이 일정시간을 초과한 경우에 증발기에 설치되어 있는 성에제거히터를 가열하며 성에제거를 실시하고 있었다.

그런데, 상기 성에제거운전을 개시하는 시간의 설정은 수분을 많이 포함한 식품 등의 부하가 많이 수납되어 있고, 냉장고 안이 고온 및 고습도이며 또한 문의 개폐가 많은 조건에 기초하여 실험적으로 설정되어 있었다.

그러나, 증발기의 성에부착량은 냉장고 안의 부하로부터 발생하는 수분과 문 개폐시에 침입하는 외부공기의 수분량에 의해 결정되므로, 수분을 포함한 부하가 적어지거나 저온, 저습, 문개폐가 적을 때에는 필요 이상으로 성에제거가 실시되어 냉장고 안의 온도가 상승한다는 문제점이 있었다.

또한, 반대로 설정 이상으로 부하의 수분이 많았거나, 고온, 고습, 문개폐가 많을 때에는 과부착 성에에 의해 증발기가 막혀 냉각열화를 초래하는 문제점도 있었다.

그래서, 본 발명은 증발기의 성에제거에 관한 것으로, 적절할 때에 성에제거를 실시하고 불필요한 성에제거 또는 과부착 성에에 의한 냉각열화를 방지하는 냉장고의 제어방법을 제공한다.

도 1은 본 발명의 한 실시예를 도시한 냉장고의 정면도,

도 2는 동일하게 문을 개방한 상태의 캐비넷의 정면도,

도 3은 냉장고의 캐비넷의 후방에서의 종단면도,

도 4는 도 1에서의 A-A선 단면도,

도 5는 냉동사이클을 구성하는 각 장치의 배치도,

도 6은 냉매유로를 도시한 블럭도,

도 7은 냉장고의 전기계통의 블럭도,

도 8은 냉장용 증발기의 성에제거운전의 제어상태를 도시한 플로우차트,

도 9는 성에제거운전을 실시하지 않는 경우의 타이밍차트 및

도 10은 성에운전을 실시하는 경우의 타이밍차트이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10: 냉장고 12: 캐비넷

14: 냉장실 16: 야채실

18: 온도전환실 20: 제빙실

22: 냉동실 50: 냉장용 증발기

52: 냉동용 증발기 54: 냉장용 송풍기

56: 냉동용 송풍기 96,98: 성에제거히터

100: 제어부 102: 온도센서

본 발명의 청구항 1의 냉장고의 제어방법은, 냉장고의 본체를 단열 간막이체에 의해 상하로 간막이 하여 냉장공간과 냉동공간으로 나누고, 냉장공간에는 위에서부터 차례로 제 1 냉장실, 제 2 냉장실을 설치하며, 냉동공간에는 냉동실을 설치하고 제 1 냉장실 및 제 2 냉장실용의 냉장용 증발기와 냉동실용의 냉동용 증발기를 설치하며, 압축기에서의 냉매를 냉장용 증발기 및 냉동용 증발기에 흐르게 하는 제 1 냉매흐름과, 압축기에서의 냉매를 냉동용 증발기에만 흐르게 하는 제 2 냉매흐름으로 전환하기 위한 삼방향 밸브를 설치한 냉장고에 있어서, 삼방향 밸브를 제 2 냉매흐름을 개시했을 때부터 일정 시간 경과후에 냉장용 증발기가 일정 온도보다 낮을 때에는 냉장용 증발기의 성에제거운전을 실시하는 것이다

상기 냉장고의 제어방법은 삼방향 밸브를 전환하여 제 2 냉매의 흐름을 개시했을 때, 즉 냉동용 증발기에만 냉매를 흐르게 하고 있을 때부터, 일정시간 경과후에 냉장용 증발기가 일정온도 보다 낮을 때에 냉장용 증발기의 성에제거운전을 실시한다.

이것은 일정시간 후에 냉장용 증발기가 일정 온도보다 낮다는 것은 냉장용증발기에 과부착 성에의 상태가 발생하고 있다고 판단할 수 있기 때문에 성에제거를 실시한다. 한편, 일정 온도보다도 높은 경우에는 성에부착량이 적다고 판단할 수 있으므로 성에제거를 실시하지 않는다.

또한, 성에제거의 결정의 정밀도를 높이기 위해 냉장용 증발기에 냉장용 송풍기를 설치하고 삼방향 밸브를 전환하여 제 2 냉매흐름을 개시했을 때부터 냉장용 송풍기를 구동시켜도 좋다.

이하, 본 발명의 한 실시예를 도 1∼도 6에 기초하여 설명한다.

도 1은 본 실시예의 냉장고(10)의 정면도이고 도 2는 냉장고(10)의 각 문을 개방한 상태의 정면도이다.

우선, 도 1 및 도 2에 기초하여 냉장고(10)의 구성을 설명한다.

냉장고(10)의 본체인 캐비넷(12)에는 상단으로부터 냉장실(14), 야채실(16), 온도전환실(18), 냉동실(22)이 설치되어 있다. 또한, 온도전환실(18)의 좌측에는 제빙실(20)이 설치되어 있다. 그리고, 야채실(16)과 온도전환실(18), 제빙실(20) 사이에는 단열 간막이체(24)가 배치되어 있다.

냉장실(14)에는 힌지에 의해 개폐하는 냉장실문(14a)이 설치되어 있다. 또한, 상기 냉장실(14)의 하부에는 약 0℃ 부근에서 냉장고 안의 온도를 유지하는 칠드실(26)이 설치되어 있다.

야채실(16)은 인출식의 야채실문(16a)이 설치되고 이 문과 함께 야채용기(28)를 끌어 낼 수 있도로 이루어져 있다.

온도전환실(18)에는 인출식의 온도전환실문(18a)이 설치되고 이 문과 함께온도전환실용기(30)가 인출 가능하게 이루어져 있다.

냉동실(22)에는 인출식의 냉동실문(22a)이 설치되고 이 문과 함께 냉동용기(32)가 인출 가능하게 이루어져 있다.

제빙실(20)은 도 4에 도시한 바와 같이, 그 천정부 부근에 제빙장치(34)가 설치되고, 이 하방에는 저빙용기(36)가 설치되어 있다.

제빙장치(34)는 제빙접시(38), 그것을 회전시키는 구동부(40) 및 저빙용기(36)의 얼음양을 검지하는 검빙레버(42)로 이루어진다. 또한, 제빙접시(38)에 물을 공급하는 탱크(44)는 칠드실(26)의 좌측에 설치되어 있다.

다음에, 도 3∼도 6에 기초하여 냉장고(10)의 냉동사이클의 구조 및 그 배치에 대하여 설명한다.

우선, 압축기(46)는 도 4에 도시한 바와 같이, 캐비넷(12)의 저부, 즉 냉동실(22)의 후방하부에 설치되어 있는 기계실(48)에 설치되어 있다.

냉장고(10)의 증발기는 냉장용과 냉동용으로서 2개 존재하고 냉장용 증발기(50)는 야채실(16)의 후방에 배치되며, 냉동용 증발기(52)는 냉동실(22)의 후방상부에 설치되어 있다. 또한, 냉장용 증발기(50)의 상방에는 냉장용 송풍기(54)가 설치되며, 냉동용 증발기(52)의 상방에는 냉동용 송풍기(56)가 설치되어 있다. 또한, 냉장용 증발기(50)의 하방에는 성에제거히터(96)가 설치되어 있다. 냉동용 증발기(52)의 하방에는 성에제거히터(98)가 설치되어 있다.

또한, 냉장용 증발기(50)의 상방에는 상기 냉장용 증발기(50)의 온도를 검지하기 위한 온도센서(102)가 설치되어 있다.

그런데, 온도전환실(18)의 좌측벽과 저판은 단열구조로 이루어져 있다. 이에 의해, 온도전환실(18)의 고내온도를 냉장실과 동일한 온도로 설정해도, 주위에 존재하는 냉동실(22) 등으로부터의 온도영향을 받지 않는다. 또한, 온도전환실(18)의 배면판도 단열구조로 이루어져 있으므로, 냉동용 증발기(52)로부터의 온도영향을 받지 않는다.

또한, 응축기(62)는 도 5에 도시한 바와 같이 복수회 구부러져 판형상으로 구성되고 도 4에 도시한 바와 같이, 냉동실(22)의 저부 하방에 배치되어 있다. 또한, 어큐물레이터(74)는 도 3에 도시한 바와 같이, 냉동용 증발기(52)의 우측에 부착되어 있다.

상기 냉동사이클 장치의 배치를 대략 설명한 것이 도 5이고, 그 냉매유로를 도시한 블럭도가 도 6이다. 이하, 상기 도 5 및 도 6에 기초하여, 냉매의 흐름에 대하여 설명한다.

압축기(46)로부터 나온 냉매는 머플러(58), 방열 파이프(60), 응축기(62), 성에방지 파이프(64), 드라이어(66)를 거쳐 삼방향 밸브(68)에 이른다. 삼방향 밸브(68)에 있어서 냉매유로는 분기하고 한쪽은 냉장용 캐피러리튜브(70)를 향하며, 다른쪽은 냉동용 캐피러리튜브(72)를 향한다. 냉장용 캐피러리튜브(70)로부터 상기한 냉장용 증발기(50)에 이르고, 냉동용 캐피러리튜브(72)의 출구측과 하나가 되어, 상기한 냉동용 증발기(52)에 이른다. 그 후, 어큐물레이터(74), 석션파이프(76)를 지나 압축기(46)로 되돌아온다.

그리고, 냉장실(14), 야채실(16), 냉동실(22) 및 제빙실(20)을 냉각하는 경우에는 삼방향 밸브(68)에 의해, 압축기(40)에서 냉매가 냉장용 증발기(50)와 냉동용 증발기(52)의 양쪽으로 흐르는 방향으로 전환한다. 이하, 상기 냉매의 흐름을 제 1 패턴이라고 한다. 또한, 제 1 패턴의 냉매의 흐름에 있어서는 냉장용 송풍기(54)와 냉동용 송풍기(56) 양쪽을 회전시켜 냉기를 각 방으로 보낸다.

또한, 냉장실(14) 및 야채실(16)은 냉각하지 않고, 제빙실(20) 및 냉동실(22)만을 냉각하는 경우에는 삼방향 밸브(68)가 전환되고 냉매는 냉동용 증발기(52)에만 흐른다. 이하, 상기 패턴을 제 2 패턴이라고 한다. 또한, 제 2 패턴의 냉매의 흐름에 있어서는 냉동용 송풍기(56)만을 회전시켜 냉동실(22)이나 제빙실(20)을 냉각한다.

다음에, 상기 구성의 냉동사이클에서의 냉기의 흐름을 냉장고(10)의 도 3 및 도 4를 사용하여 설명한다.

우선, 냉장용 증발기(50)에 의해 냉각된 냉기의 흐름에 대하여 설명한다.

냉장용 증발기(50)에 의해 냉각된 냉기는 냉장용 송풍기(54)에 의해, 야채실(16)의 후방에 위치하는 냉장분기공간(78)에 보내진다. 이 냉장분기공간(78)의 상부는 냉장실(14)의 배면에 설치되어 있는 냉장덕트(80)에 접속되고 상기 냉장덕트(80)로 냉기가 보내진다. 냉장덕트(80)는 도 3에 도시한 바와 같이, 냉장실(14)의 하부에서 두 갈래로 나누어져, 거의 U자형상을 이루고 있다. 냉장덕트(80)의 전면에는 소정 간격마다 냉기의 취출구(82)가 설치되고, 이 취출구(82)로부터 냉장실(14)로 냉기가 불어진다. 냉장실(14)을 냉각한 냉기는 칠드실(26), 탱크(44)의 하방을 지나(도 4 참조), 냉장용 송풍기(54) 및 냉장용 증발기(50)의 좌우에 설치된 리턴 덕트(84)에 흐르고(도 3 참조), 냉장용 증발기(50)의 하방으로 불어진다. 그리고, 상기 냉기는 다시 냉장용 증발기(50)에서 냉각되어 냉장용 송풍기(54)의 위치에 이른다.

한편, 냉장분기공간(78)에서는 야채실(16)의 후방 하부을 향하여 냉기가 불어지고 야채실(16)를 냉각한다(도 4 참조). 이 냉기는 야채용기(28)의 저부의 뒤에서 앞을 향하여 흐르고, 냉장실(14)과 야채실(16)을 간막이 하는, 상부 간막이체(86) 내부에 설치된 리턴 덕트(88)에 이른다(도 4 참조). 상기 리턴덕트(88)는 상기한 리턴덕트(84)에 접속되고 상기 야채실(16)을 냉각한 냉기도 냉장용 증발기(50)의 하방으로 순환한다(도 3 참조).

다음에, 냉동용 증발기(52)에 의해 냉각된 냉기의 흐름을 설명한다.

냉동용 증발기(52)에 의해 냉각된 냉동용 송풍기(56)는 냉동분기공간(90)에 이른다. 이 냉동분기공간(90)의 상부는 제빙장치(34)를 지나고 있고, 냉기는 상기 상부에서 제빙장치(34)로 불어진다. 또한, 냉동분기공간(90)의 하부는 냉동실(22)의 냉동용기(32)의 배면판에 개구하고 있는 구멍(33)을 통과하고 있고 냉기는 상기 하부에서 냉동용기(32) 내부를 향하여 불어진다.

제빙실(20)을 냉각한 냉기는 냉동실(22)의 전면에 흐르고, 냉동실(22)의 냉동용기(32)의 내부를 냉각한 냉기는 냉동실(22)의 전면에 흐른다. 그리고, 상기 냉기는 냉동용기(32)의 전면을 따라서 하방으로 흐르고, 저부를 지나 리턴덕트(92)에 이른다. 리턴덕트(92)로 흘러 들어간 냉기는 냉동용 증발기(52)로 순환한다.

냉동분기공간(90)의 우측에는 온도전환실(18)에 냉기를 보내기 위한 댐퍼장치(94)가 설치되고 상기 댐퍼장치(94)의 댐퍼의 개폐에 의해 온도전환실(18)에 보내는 냉기의 양을 조정하며, 온도전환실의 온도를 조정한다. 온도전환실(18)을 냉각한 냉기는 온도전환실(18)의 저부로부터 냉동용 증발기(52)를 지나는 리턴덕트(95)에 흘러 들어 냉동용 증발기(52)로 순환한다.

다음에, 상기 냉장고(10)에서의 제어계통의 구성에 대해서, 도 7에 기초하여 설명한다.

이 냉장고(10)의 제어부(100)는 마이크로 컴퓨터로 이루어지고 도 4에 도시한 바와 같이 캐비넷(12)의 배면의 상부에 설치되어 있다.

상기 제어부(100)에는 도 7에 도시한 바와 같이 압축기(46), 삼방향 밸브(68), 제빙장치(34), 냉장용 송풍기(54), 냉동용 송풍기(56), 냉장용 증발기(50)의 성에제거히터(96), 냉동용 증발기(52)의 성에제거히터(98) 및 냉장용 증발기(50)의 온도센서(102)가 접속되어 있다.

이상의 구성의 냉장고(10)에서, 냉장용 증발기(50)의 성에제거운전을 실시하는 경우의 제어방법에 대해서, 도 8의 플로우차트 및 도 9, 도 10의 타이밍차트에 기초하여 설명한다.

스텝 1에서 삼방향 밸브(68)가 전환되고 제 2 패턴의 냉매의 흐름이 된 경우에는 스텝 2로 나아가며, 제 1 패턴의 냉매의 흐름인 경우에는 종료한다. 즉, 제 2 패턴의 냉매의 흐름에 의해, 제빙실(20) 및 냉동실(22) 만이 냉각되는 상태가 되고 있다. 그리고, 냉장용 증발기(50)에는 냉매가 흐르지 않는 상태가 되어 있다. 그 때문에, 이 냉장용 증발기(50)는 야채실(16)과 냉장실(14) 안의 공기와 열교환이 실시되고 온도상승이 시작된다.

스텝 2에서 제 2 패턴의 냉매의 흐름이 개시되고 나서 일정 시간(T1)이 경과했는지의 여부를 검지하여 경과하면 스텝 3으로 나아가고 그렇지 않으면 이 스텝의 상태를 계속한다. 이 시간(T1)로서는 약 10분이다.

스텝 3에서 냉장용 증발기(50)의 온도가 일정 온도(D1)(0℃)이하이면 스텝 4로 진행하여 성에제거운전을 개시한다. 한편, 일정 온도(D1) 이상이면 성에제거운전을 개시하지 않고 종료한다. 이것은 냉장용 증발기(50)가 D1이상으로 온도상승하지 않으면 성에 부착량이 많다고 판단하여 성에제거를 개시하고, 또한 온도상승이 실시되면 성에 부착량이 적다고 판단하여 성에제거를 개시하지 않는다. 이에 의해, 최적인 성에제거시기를 결정할 수 있다.

도 9가 일정 시간(T1)후에 일정 온도(D1) 이상으로 상승한 성에제거운전을 개시하지 않는 경우의 타이밍차트이고, 도 10은 일정시간(T1) 후에 일정온도(D1) 이상으로 냉장용 증발기(50)의 온도가 상승하지 않으므로, 성에제거운전을 개시하는 경우의 타이밍차트이다. 여기에서, T2는 제 1 패턴의 냉매의 흐름에서의 시간이고 T3는 제 2 패턴의 냉매 흐름의 시간이다.

이상에 의해 냉장용 증발기(50)에 과부착 성에가 발생하지 않고 또한 불필요할 때에는 성에제거운전을 실시하지 않는다.

다음에, 상기 제어방법의 변경예에 대하여 설명한다.

이 변경예는 도 8에서의 스텝 1에서 제 2 패턴의 냉매의 흐름이라고 판단된 경우에는 냉장용 송풍기(50)를 일정 시간(T1)만큼 운전시킨다. 이에 의해, 냉장용증발기(50)와 냉장실(14), 야채실(16)의 열교환이 촉진되고 성에부착이 적을 때에는 온도상승하고 성에부착이 많을 때에는 온도상승이 적어지므로, 이에 의해 더욱 성에부착시기의 결정정밀도가 향상된다.

이상에 의해 본 발명의 냉장고의 제어방법이면, 성에부착시기를 정확하게 결정할 수 있고, 냉장용 증발기의 과부착 성에에 의한 냉각열화 및 필요 이상으로 성에가 부착되지 않으므로 온도상승의 기회를 감소시킬 수 있고 식품의 보존성능이 향상된다.

Claims (5)

1. 냉장고의 본체를 단열 간막이체에 의해 상하로 구획하여 냉장공간과 냉동공간으로 나누고,

   냉장공간에는 위에서부터 차례로 제 1 냉장실, 제 2 냉장실을 설치하고 냉동공간에는 냉동실을 설치하며,

   제 1 냉장실 및 제 2 냉장실용의 냉장용 증발기와 냉동실용의 냉동용 증발기를 설치하고,

   압축기에서의 냉매를 냉장용 증발기 및 냉동용 증발기로 흐르게 하는 제 1 냉매흐름과,

   압축기에서의 냉매를 냉동용 증발기에만 흐르게 하는 제 2 냉매흐름으로 전환하기 위한 삼방향 밸브를 설치한 냉장고에 있어서,

   삼방향 밸브를 전환하여 제 2 냉매흐름을 개시했을 때부터 일정 시간 경과후에 냉장용 증발기가 일정 온도보다 낮을 때에는 냉장용 증발기의 성에제거운전을 실시하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   냉장용 증발기에 냉장용 송풍기를 설치하고,

   삼방향 밸브를 전환하여 제 2 냉매흐름을 개시했을 때부터 냉장용 송풍기를 구동시키는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   제 2 냉장실이 야채실인 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어방법.
4. 냉장고의 본체를 단열 간막이체에 의해 상하로 구획하여 냉장공간과 냉동공간으로 나누고,

   냉장공간에는 위에서부터 차례로 제 1 냉장실, 제 2 냉장실을 설치하고 냉동공간에는 냉동실을 설치하며,

   제 1 냉장실 및 제 2 냉장실용의 냉장용 증발기와 냉동실용의 냉동용 증발기를 설치하고,

   압축기에서의 냉매를 냉장용 증발기 및 냉동용 증발기로 흐르게 하는 제 1 냉매흐름과,

   압축기에서의 냉매를 냉동용 증발기에만 흐르게 하는 제 2 냉매흐름으로 전환하기 위한 삼방향 밸브를 설치한 냉장고에 있어서,

   삼방향 밸브를 전환하여 제 2 냉매흐름을 개시했을 때부터 일정 시간 경과후에 냉장용 증발기가 일정 온도보다 낮을 때에는 냉장용 증발기의 성에제거운전을 실시하는 제어장치를 구비한 것을 특징으로 하는 냉장고.
5. 제 4 항에 있어서,

   냉장용 증발기에 냉장용 송풍기를 설치하고,

   삼방향 밸브를 전환하여 제 2 냉매흐름을 개시했을 때부터 냉장용 송풍기를 구동시키는 것을 특징으로 하는 냉장고.