JP2005283089A - 冷蔵庫およびその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 冷凍室の内部に霜が発生したり、保管中の氷同士がくっついたりすることを防止することができる冷蔵庫およびその制御方法を提供する。
【解決手段】 製氷容器と、前記製氷容器に製氷用水を供給する給水装置と、冷却された空気を循環させる送風装置と、前記製氷容器にて前記製氷用水を供給する給水モードで前記送風装置の駆動を防止するように制御する制御部とを含む。
【選択図】 図１

Description

本発明は、冷蔵庫およびその制御方法に関し、特に霜の発生を防止する冷蔵庫およびその制御方法に関する。

一般的に、冷蔵庫は食べ物を貯蔵するための冷凍室および冷蔵室と、圧縮機で圧縮されて凝縮器で凝縮された冷媒と冷蔵庫内の空気との熱交換を行う熱交換器と、前記熱交換された冷却空気を冷凍室および冷蔵室に循環させる送風ファンとを具備する。このような冷蔵庫は食べ物を低温貯蔵するためのみならず、氷を生成するためにも使用されている。従来には、氷を得るために使用者が製氷容器に水を入れて冷凍室に位置させた後にかなりの時間を待たなければならなかった。よって、不便な上に必要な時に即時に氷を使えない短所があった。

かかる問題点を解決するために、冷凍室内部に製氷装置を備えて自動で氷を生成できる冷蔵庫が開発されたが、製氷装置を具備した冷蔵庫に対しては大韓民国登録実用新案公報１０−０１５２１３６に詳細に開示されている。従来の製氷装置を具備した冷蔵庫は、冷凍室の内部に位置する製氷容器と、前記製氷容器に製氷用水を供給する給水装置と、生成された氷を使用者が使用する時まで保管する氷保管容器と、製氷容器に冷気を供給する冷凍室ファンとを具備する。このような冷蔵庫で氷を作るためには、製氷容器に製氷用水を給水し、冷凍室ファンを駆動させて冷気を製氷容器に供給する過程を行った。

しかしながら、従来の製氷装置を具備した冷蔵庫は製氷容器に製氷用水を給水する間にも冷凍室ファンを駆動して製氷容器に冷気を送るため、製氷用水で蒸発された水蒸気と冷気とが接して冷凍室内部に霜を形成したり、氷保管容器に保管中の氷同士がくっついたりするなどの問題点があった。

すなわち、氷を主に使用する夏に製氷容器に供給される製氷用水の温度は２３℃程度なので、製氷容器に供給された後にも少量が水蒸気として蒸発し、前記蒸発された水蒸気が冷凍室ファンにより循環される冷気と接して冷凍室内部壁や製氷装置などに霜を形成したり氷保管容器に保管中の氷同士をくっつけさせて、氷を冷凍室の外部に容易に移送することができなかった。

従って、本発明は、前述した従来の問題点を解決するために案出されたものであり、霜の発生を防止できる冷蔵庫およびその制御方法を提供することにその目的がある。

前記目的を達成するために、本発明は、製氷容器と、前記製氷容器に製氷用水を供給する給水装置と、冷却された空気を循環させる送風装置と、前記製氷容器に前記製氷用水を供給する給水モードで前記送風装置の駆動を防止するように制御する制御部とを含むことを特徴とする。

本発明に係る冷蔵庫は、冷凍室内部に霜が発生したり保管中の氷同士がくっついたりすることを防止できる効果がある。

以下、本発明に係る好ましい実施形態を添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１に示したように、本発明の一実施例による冷蔵庫は、本体１０内部に横方向に長く形成されて前面が開放された冷凍室１１と、冷凍室１１を開閉できるように冷凍室１１の前面開放部に位置する冷凍室ドア２０と、本体１０の下部後面部に設けられて冷媒を圧縮する圧縮器１２とを具備する。かつ、冷凍室１１の内部には食品を貯蔵するための多数の棚１５と保管容器１４が設けられる。

冷凍室１１の上部後面と本体１０の間には熱交換を行う熱交換装置３０が設けられ、冷凍室１１の上部には自動で氷を生成させる製氷装置４０が設けられ、冷凍室１１の後面一側には冷凍室の温度を感知するための冷凍室温度センサー１３が設けられる。

熱交換装置３０は熱交換を通じて冷凍室内の空気を冷却させる熱交換器３１と、熱交換器３１の上部に設けられて熱交換器３１を通過した冷気を冷凍室１１の内部に循環させる冷凍室ファン３２と、冷凍室ファン３２を駆動するためのファンモーター３３とを具備する。熱交換器３１の下部には冷凍室ファン３２の駆動により冷蔵庫内の空気を吸い込するための吸込口３４と、吸込口３４を通じて吸い込まれた冷蔵庫内の空気を熱交換器３１まで導く吸込流路３５とが形成される。かつ、冷凍室１１の後面には冷凍室ファン３２により送風された冷気を冷凍室内部に均一に吐き出させるための複数の吐出口３６が形成され、熱交換器３１と冷凍室１１後面の間には冷凍室ファン３２から送風された冷気を複数の吐出口３６まで導くための吐出流路３７が形成される。従って、冷凍室ファン３２を駆動する場合、冷凍室１１の空気は吸込口３４と吸込流路３５を通じて吸い込まれ、上昇しながら熱交換器３１を経て、吐出流路３７を過ぎて多数の吐出口３６を通じて冷凍室１１に均一に吐き出されるようになる。

製氷装置４０は製氷用水を供給する給水管４１と、給水管４１から供給された製氷用水を貯蔵して氷を生成する製氷容器４２と、離氷のために製氷容器４２を回転させる製氷容器駆動部４３と、製氷容器駆動部４３の側面部に設けられて後述する氷保管容器４４に貯蔵された氷量を感知する満氷レバー４７とを具備する。製氷容器４２の下部には製氷容器４２から剥離された氷を保管する氷保管容器４４と、氷保管容器４４に貯蔵される氷を冷凍室外部に自動移送するための移送装置４５とが設けられる。

給水管４１は製氷用水が給水管４１から製氷容器４２に安全に給水されるように、一端が製氷容器４２の上部まで延設され、供水管４１の一地点には製氷容器４２に供給される製氷用水の流れを調節する給水バルブ４６が設けられる。

冷凍室ドア２０には、使用者が冷凍室ドア２０を開けずに氷保管容器４４に入っている氷を取り出せるように、冷凍室１１内部と連通されて氷の排出を導く吐出案内管２１が設けられ、冷凍室ドア２０の前面には吐出案内管２１を通じて排出される氷を受けやすく内側に窪んでいる氷収納空間２２が形成される。氷収納空間２２には吐出案内管２１の出口を開閉させると同時に氷移送装置４５を作動させるスイッチ２３が設けられる。

図２に示したように、本発明の一実施例による冷蔵庫は、図１に示された装置の他に給水される製氷用水の水圧を測定する水圧センサー５１と、給水バルブ４６を駆動する給水バルブ駆動部５２と、冷凍室ファン３２を駆動するファン駆動部５３と、圧縮機１２を駆動する圧縮機駆動部５４と、冷蔵庫の全体的な動作を制御するマイコン５０とを具備する。

図３を参照して、図２に示された冷蔵庫の動作を詳細に説明する。冷凍室１１に給水された水から蒸発された水蒸気と冷気とが接して霜を形成する問題点は、主に製氷装置４０で氷を生成する製氷モードで発生するため、マイコン５０はまず冷蔵庫が製氷モードであるかどうかを判断する(６０段階)。

前記冷蔵庫が製氷モードだったら、マイコン５０は冷凍室温度センサー１３から冷凍室温度の測定値を入力されて冷凍室温度が基準温度より高いかどうかを判断する(６２段階)。基準温度は冷凍室ファン３２を駆動するための基準となる温度であって、基本的には冷凍室１１の温度が基準温度より高いと冷凍室ファン３２を駆動させ、冷凍室１１の温度が基準温度より低いと冷凍室ファン３２をオフさせる。

基準温度は使用者が冷蔵庫の温度調節器(図示せず)を通じて選択した冷凍室１１の温度により設定されるが、例えば、冷蔵庫の冷凍能力を強−中−弱の３段階に調節することができ、冷凍能力を強に選択した時の冷凍室１１の制御目標温度を−２０℃、冷凍能力を中に選択した時の冷凍室１１の制御目標温度を−１５℃、冷凍能力を弱に選択した時の冷凍室１１の制御目標温度を−１０℃だと設定した時、使用者が冷凍室の温度調節器を通じて冷凍能力を強に選択すると基準温度は−２０℃になる。

前記の場合とは異なり、基準温度を冷蔵庫のモードに応じて選択することもできる。即ち、冷蔵庫が単純な冷凍モードである場合と、または製氷モードである場合の冷凍室の制御目標温度をそれぞれ別にし、製氷モードが行われる時は予め設定された製氷モード時の制御目標温度を冷凍室１１の基準温度として設定することもできる。

６２段階において、冷凍室１１の温度が基準温度より高いと、マイコン５０は給水モードで給水が始まったかを判断する(６４段階)。本実施例において、給水モードは製氷容器４２に製氷用水を供給する給水過程と、給水を完了した後に製氷容器４２に給水された製氷用水の温度が特定温度まで降下するように所定時間の間待機する待機過程とから構成される。給水モードで給水が始まったかどうかは給水バルブ４６が開放されたかまたは水圧センサー５１で水圧が感知されているかを確認してみれば判断できる。

給水が始まっていないと冷凍室ファン３２がオン状態であるかを判断し(７６段階)、冷凍室ファン３２がオン状態だったらサイクルを終了し、冷凍室ファン３２がオフ状態だったら冷凍室１１の温度を降下させるために冷凍室ファン３２をオンさせる(７４段階)。この際、圧縮機１２を駆動するかどうかはマイコン５０に貯蔵された別途のアルゴリズムにより制御される。冷凍室ファン３２がオンされると、冷凍室ファン３２により送風された冷気が吐出口３６を通じて冷凍室１１に供給されて冷凍室１１の温度が降下する。

給水が始まったらマイコン５０は冷凍室ファン３２がオン状態であるかを判断する(６６段階)。冷凍室ファン３２がオン状態だったら冷凍室ファン３２をオフさせて(６８段階)吐き出された冷気と給水された水から蒸発された水蒸気とが接しないようにし、冷凍室ファン６６がオフ状態だったら後述する７２段階に進む。

次に、マイコン５０は給水が完了したかを判断し(７２段階)、給水が完了していないとリターンし、給水が完了した場合には給水が完了した後に設定された所定時間(Ｔ)が経過したかどうかを判断する(７２段階)。もし、設定された所定時間が経過していないとリターンし、設定された所定時間が経過していると霜が発生する可能性が少ないと判断して冷凍室ファン３２をオンさせる(７４段階)。このように給水が完了してから所定時間が経過した後にやっと冷凍室ファン３２をオンさせることは、製氷容器４２に製氷用水が給水された後に製氷用水の温度が特定温度に降下するまでは継続的に蒸発が行われるため、製氷用水の温度が降下する時間をおいてその間に冷凍室ファン３２の駆動を防止することにより霜の発生や氷同士のくっつきを防止するためである。給水完了後、製氷用水の温度が降下するように待機する時間(Ｔ)は実験を通じて適宜な値に設定することができる。本発明により氷同士がくっつかないと、氷移送装置４５で氷を容易に移送することができるようになる。

一方、６２段階で冷凍室温度センサー１３を通じて入力された冷凍室１１の温度が基準温度より低いと、マイコン５０は冷凍室ファン３２がオン状態であるかを判断し(７８段階)、冷凍室ファン３２がオン状態だったら冷凍室ファン３２をオフさせ(８０段階)、冷凍室ファン３２がオフ状態だったらサイクルを終了する。

一方、６０段階で冷蔵庫が製氷モードでないと、マイコン５０は冷凍室１１の温度に応じて冷凍室ファン３２を駆動するかどうかを決定する(８２段階)。すなわち、冷凍室１１の温度が制御目標温度より高いと冷凍室ファン３２をオンさせ、冷凍室１１の温度が制御目標温度より低いと冷凍室ファン３２をオフさせる。

図４において、Ａは冷蔵庫の供給電力、Ｂは冷凍室の温度を示し、図示したように、製氷モードで給水完了後に所定時間(Ｔ区間)の間冷凍室ファン３２の駆動を防止しても冷凍室１１の温度はあまり変わらない。従って、本発明によると、冷凍室１１の温度変化はほとんど起こらないが冷凍室１１に発生する霜を防止することができる。

本実施例において、霜の発生を防止するために冷凍室ファン３２がオン状態だったら給水開始時点で冷凍室ファン３２をオフさせるように制御しているが、冷凍室ファン３２のオフ時点は給水開始時点に限られない。

実際に、製氷容器４２に給水されている間に発生する水蒸気より給水完了後に製氷用水の温度が一定温度以下に降下する時点まで発生する水蒸気の量が多い場合もあるため、給水が完了した後に冷凍室ファン３２が駆動されているかを判断して、冷凍室ファン３２がオン状態だったら冷凍室ファン３２をオフさせることもできる。

以上、詳細に前述したように、本発明によると冷凍室内部に霜が発生したり保管中の氷同士がくっついたりすることを防止できる。

本発明の一実施例による冷蔵庫を示した断面図である。 図１に示した冷蔵庫の構成を示したブロック図である。 図２に示した冷蔵庫の動作を示した流れ図である。 図２に示した冷蔵庫の供給電力と冷凍室温度との関係を示した図である。

符号の説明

１０ 本体
１１ 冷凍室
１２ 圧縮機
１３ 冷凍室温度センサー
１４ 保管容器
１５ 棚
２０ 冷凍室ドア
２１ 吐出案内管
２２ 氷収納空間
２３ スイッチ
３０ 熱交換装置
３１ 熱交換器
３２ 冷凍室ファン
３３ ファンモーター
３４ 吸込口
３５ 吸込流路
３６ 吐出口
３７ 吐出流路
４０ 製氷装置
４１ 給水管
４２ 製氷容器
４３ 製氷容器駆動部
４４ 氷保管容器
４５ 氷移送装置
４６ 給水バルブ
４７ 満氷レバー
５０ マイコン
５１ 水圧センサー
５２ 給水バルブ駆動部
５３ ファン駆動部
５４ 圧縮機駆動部

Claims (10)

1. 製氷容器と、
   前記製氷容器に製氷用水を供給する給水装置と、
   冷却された空気を循環させる送風装置と、
   前記製氷容器に前記製氷用水を供給する給水モードで前記送風装置の駆動を防止するように制御する制御部とを含むことを特徴とする冷蔵庫。
2. 前記給水モードは、前記製氷容器に前記製氷用水を給水する給水過程と、前記給水過程を完了した後に前記製氷容器に給水された前記製氷用水の温度が降下するように所定時間の間待機する待機過程とを含むことを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
3. 前記制御部は、給水の開始時に前記送風装置がオン状態であるかを判断し、前記送風装置がオン状態だったら前記送風装置をオフさせることを特徴とする請求項２に記載の冷蔵庫。
4. 前記制御部は、前記送風装置をオフさせた後に給水が完了したかを判断し、前記給水が完了した場合には前記待機過程で前記送風装置のオフ状態を保持するように制御することを特徴とする請求項３に記載の冷蔵庫。
5. 前記制御部は、前記給水モードで給水が完了したかを判断し、前記給水が完了した場合には前記送風装置がオン状態であるかを判断し、前記送風装置がオン状態だったら前記送風装置をオフさせ、前記送風装置のオフ状態を前記待機過程で保持するように制御することを特徴とする請求項２に記載の冷蔵庫。
6. 冷凍室と、
   前記冷凍室に設けられた製氷容器と、
   前記製氷容器に製氷用水を供給する給水装置と、
   前記製氷容器に冷気を送るために熱交換器で冷却された空気を循環させる送風装置と、
   前記送風装置で供給された冷却空気により前記製氷容器に供給された製氷用水から発生した水蒸気が凍らないように前記送風装置の動作を制御する制御部とを含むことを特徴とする冷蔵庫。
7. 前記制御部は、前記製氷容器に前記製氷用水を供給する給水モードで前記送風装置の駆動を防止するように制御することを特徴とする請求項６に記載の冷蔵庫。
8. 製氷容器と、前記製氷容器に製氷用水を供給する給水装置と、熱交換器で冷却された空気を前記製氷容器に供給する送風装置とを備える冷蔵庫の制御方法において、
   前記冷蔵庫が製氷モードであるかを判断し、
   前記冷蔵庫が製氷モードだったら前記冷蔵庫が前記製氷容器に前記製氷用水を供給する給水モードであるかを判断し、
   前記冷蔵庫が給水モードだったら前記送風装置がオン状態であるかを判断し、
   前記送風装置がオン状態だったら前記送風装置をオフさせることを特徴とする冷蔵庫の制御方法。
9. 前記冷蔵庫の制御方法は、前記送風装置をオフさせた後に給水が完了したかどうかを判断し、給水が完了した場合には給水の完了後に所定時間の間前記送風装置のオフ状態を保持する過程をさらに含むことを特徴とする請求項８に記載の冷蔵庫の制御方法。
10. 前記冷蔵庫の制御方法は、前記所定時間の経過後に冷凍室の温度を測定し、前記測定された冷凍室の温度に対応して前記送風装置を駆動するかどうかを決定する過程をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の冷蔵庫の制御方法。

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