KR0160438B1 - 고효율 독립냉각 싸이클을 가지는 냉장고 및 그 제어방법 - Google Patents

고효율 독립냉각 싸이클을 가지는 냉장고 및 그 제어방법 Download PDF

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    • H01J1/00—Details of electrodes, of magnetic control means, of screens, or of the mounting or spacing thereof, common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
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    • H01J1/30—Cold cathodes, e.g. field-emissive cathode
    • H01J1/304—Field-emissive cathodes

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  • Cold Air Circulating Systems And Constructional Details In Refrigerators (AREA)

Abstract

본 발명의 목적은, 냉장실과 냉동실을 독립적으로 제어하되 냉장실 냉각중에도 냉동실의 냉각속도를 향상시키기 위한 것이다.
압축기, 상호구획된 냉동실과 냉장실을 구비하며, 상기 냉장실에 제1냉각기와 냉장실팬이 설치되고, 상기 냉동실에 제2냉각기와 냉동실팬이 설치된 냉장고의 제어방법에 있어서, 냉동실의 온도와 식품의 냉동보관을 위한 적절한 온도로 미리 정해진 냉동실설정온도를 비교하고(단계291), 상기 단계에서 냉동실온도가 냉동실설정온도보다 높은 경우에 상기 압축기와 냉장실팬은 온시키고 냉동실팬은 오프시키고(단계292), 상기 단계에 이어서 냉장실온도와 식품의 냉장보관을 위한 적절한 온도로 미리 정해진 냉장실설정온도보다 높은 제2냉장실설정온도를 비교하고(단계293), 상기 단계에서 냉장실온도가 상기 제2냉장실설정온도보다 높은 경우에는 상기 압축기와 냉장실팬을 온시키고 냉동실팬을 오프시키는 단계(292)로 되돌아가고, 냉장실온도가 상기 제2냉장실설정온도 이하인 경우에는 상기 압축기, 냉장실팬 및 냉동실팬을 온시키는(단계294) 단계들을 포함한다.

Description

고효율 독립냉각 싸이클(High efficiency Multi-evaporator cycle: H.M.CYCLE)을 가지는 냉장고 및 그 제어방법
제1도는 종래 냉장고의 전체 구성을 보인 측단면도이다.
제2도는 제1도에 도시된 냉장고의 사이클 구성도이다.
제3도는 제1도에 도시된 냉장고의 제어과정을 보인 흐름도이다.
제4도는 본 발명의 H.M.싸이클에 따른 냉장고의 개략적인 구성을 보인 측단면도이다.
제5도는 제4도에 도시된 본 발명의 H.M.싸이클에 따른 냉장고의 사이클 구성도이다.
제6도는 본 발명의 H.M.싸이클에 따른 냉장고의 제어부 구성을 보인 블럭도이다.
제7도는 본 발명의 H.M.싸이클에 따른 냉장고제어방법의 실시예를 보인 흐름도이다.
제8도는 본 발명의 H.M.싸이클의 실시예에서 시간에 따른 압축기, 냉장실팬과 냉동실팬의 작동여부를 보인 타임챠트이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
22 : 냉동실 23 : 냉장실
27 : 제1냉각기 28 : 냉장실팬
29 : 제2냉각기 30 : 냉동실팬
TR,TF: 냉장실온도,냉동실온도 TRS,TFS: 냉장실설정온도,냉동실설정온도
TES: 제1냉각기표면온도 TRS2: 제2냉장실설정온도
본 발명은 냉장고 및 그 제어방법에 관한 것으로, 특히 직렬로 연결된 2개의 냉각기가 냉동실과 냉장실에 각각 설치되고 각 실에 설치된 2개의 팬에 의해 각 실의 온도가 독립적으로 제어되는 고효율 독립냉각 싸이클(High efficiency Multi-evaporator cycle : H.M.CYCLE)을 갖는 냉장고 및 그 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 냉장고는, 제1도에 도시한 바와 같이, 중간격벽(1)에 의해 구획된 냉동실(2)과 냉장실(3)을 형성하는 단열구조의 냉장고본체(4)에 냉동실도아(5)와 냉장실도아(6)가 설치되어 구성된다. 제2도에 도시한 바와 같이, 냉동사이클을 수행하기 위한 구성부품인 압축기(7), 응축기(8), 감압기(9), 그리고 냉각기(10)는 냉매관(11)에 의해 차례로 연결되어 폐회로를 구성한다. 이러한 냉장고는, 제2도에 화살표로 나타낸 바와 같이, 냉매관(11)과 냉동사이클 구성부품을 통과하는 냉매의 상태변화에 의해 열을 수수함으로써 냉동사이클을 수행하는데, 특히 냉각기(10)의 증발작용에 의해 주위로부터 열을 흡수하여 냉기를 생성한다.
제1도를 참조하면, 압축기(7)는 본체(4)의 하측에 설치되고, 냉각기(10)는 냉동실(2)의 후벽에 설치된다. 냉각기(10)의 상측에는 냉각팬(12)이 설치되고, 냉각팬(12)의 전방과 냉장실(3)의 후벽에는 각각 냉기유출구(13)가 형성된 팬가이드(14)와 냉기덕트(15)가 설치된다. 냉각기(10)를 거치면서 열교환된 냉기의 일부는 팬가이드(14)의 냉기유출구(13)를 통해서 냉동실(2)로 공급되고, 나머지 일부는 냉기덕트(15)의 냉기유출구(13)를 통해서 냉장실(3)로 공급된다. 각 실로 공급된 냉기의 귀환을 위해 중간격벽(1)에는 제1귀환로(16)와 제2귀환로(17)가 각각 형성된다. (18)는 냉장실(3)로 공급되는 냉기의 양을 조절하기 위한 조절댐퍼이다.
다음에는 제3도를 참조하여, 종래의 냉장고의 제어방법을 설명한다. 먼저 압축기의 온오프의 여부를 결정하기 위해 냉동실의 온도를 검지하여 냉동실의 온도(TF)와 식품의 냉동보관을 위한 적절한 온도로 미리 정해진 냉동실설정온도(TFS)를 비교판단한다(단계110). 단계110에서 냉동실온도(TF)가 냉동실설정온도(TFS)보다 높은 경우에는 압축기(7)와 냉각팬(10)을 온(ON)시키고(단계111), 냉동실온도(TF)가 냉동실설정온도(TFS) 이하인 경우에는 압축기(7)와 냉각팬(10)을 오프(OFF)시킨다(단계112). 다음에 단계111과 단계112 이후에 냉장실온도(TR)와 식품의 냉장보관을 위한 적절한 온도로 미리 정해진 냉장실설정온도(TRS)를 비교하여(단계113) 냉장실온도(TR)가 냉장실설정온도(TRS)보다 높으면 조절댐퍼(18)를 열고(단계114), 냉장실온도(TR)가 냉장실설정온도(TRS) 이하이면 조절댐퍼(18)를 닫는다(단계115).
따라서 압축기의 온(ON) 상태에서는 냉각팬(10)의 운전으로 조절댐퍼(18)의 온,오프에 따라 냉기가 냉장실로 잘 분배되지만, 압축기 오프(OFF) 상태인 경우에는, 냉장실온도가 냉장실설정온도보다 높아서 조절댐퍼(18)가 열린다 하더라도 냉각팬(10)이 오프이므로 냉장실로 냉기의 배분이 거의 일어나지 않아 냉장실의 온도상승을 억제하기 힘들다. 즉, 조절댐퍼에 의해 냉기의 양이 조절된다 하더라도 냉장실의 온도가 압축기의 온,오프에 따라 편차가 크게 나타나므로 정온(定溫)냉장을 실현하기 어려운 문제점이 있었다.
또한, 냉장실, 냉동실은 표준 온도조건에서 각각 3℃, -18℃를 유지하도록 규정되어 있는데, 하나의 열원(냉각기)에서 각 실의 2개의 온도대역을 제어하는데 한계가 있어 냉장고의 에너지효율을 저하시키는 문제점이 있었다. 즉 하나의 냉각기에 의해서 냉동실과 냉장실을 전술한 소정의 온도대역으로 제어해야 하는데, 이 경우 제어전과 제어후의 냉각기와 각 실의 온도차가 심하므로 냉각과정에 따른 열역학적 비가역손실이 크게 되고, 이에 따라 냉장고의 에너지효율이 떨어지는 문제점이 있었다.
또한, 종래의 냉장고에서는 냉장실과 냉동실이 덕트와 귀환로에 의해 연통되어 있으므로 냉장실의 음식물에서 나온 수분이 냉각기를 통과하면서 온도가 매우 낮은 냉각기 표면에 성에를 형성하여 냉각기의 열전달효율을 저하시키고 냉각기를 통과하는 풍량을 감소시키는 문제점이 있었고, 이 서리를 제거하기 위해 전기히터를 사용하므로 소비전력을 증대시키는 문제점이 있었다.
또한, 종래의 냉장고에서는 냉동실의 냉각기에서 생성될 냉기가 냉기덕트에 의해 안내되고 조절댐퍼에 의해 조절되어 냉장실로 공급되는 복잡한 과정을 거치므로 냉장실의 냉각속도가 늦어지고 동시에 냉장실의 온도변화에 신속하게 대응하지 문하는 문제점이 있었다. 즉, 냉동실에서 생성된 냉기가 냉기덕트를 통해 냉장실로 공급되고, 공급되는 냉기의 양은 조절댐퍼에 의해 제어되므로 냉장실을 소정온도(약 3℃)로 냉각시키는 데는 상당한 시간이 걸린다. 특히 소비자가 최초로 냉장고를 기동시키거나, 장기간 불사용 상태에서 냉장고를 작동시킬 경우, 냉장실은 약 30℃ 정도의 고온상태이므로 약 3℃ 정도의 표준온도로 냉각시키는 데는 상당한 시간이 소요되고, 냉장고의 운전중에도 냉장실의 온도변화에 신속하게 대응할 수 없으므로 정온냉장을 실현하는 데 한계가 있었다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 냉동실과 냉장실에 각각 전용팬모터를 설치한 냉장고가 제안되고 있으나, 이러한 냉장고에서도 냉각기는 냉동실에만 설치되어 있어, 냉동실에서 생성된 냉기가 냉장실로 공급되어야 하므로 냉각속도를 빠르게 하는 데는 한계가 있을 뿐만 아니라 냉동실과 냉장실을 별도로 제어할 수 없는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 이러한 문제점들을 해결하지 위한 것으로, 본 발명의 주목적은 냉동실과 냉장실에 별도의 냉각기를 설치하고 냉동실과 냉장실을 별도로 제어하도록 구성함으로써 냉각기와 각 실의 온도차를 축소시켜 온도제어에 따른 열역학적 비가역손실을 감소시키고 이에 따라 냉장고의 에너지효율을 향상시키는 냉장고 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 압축기 오프시에 냉장실 공기를 이용하여 제상을 수행하고 제상과정에서 녹은 수분이 다시 냉장실을 순환하게 함으로써 냉장실을 고습화하여 냉장식품의 신선도를 장시간 유지시킬 수 있는 냉장고 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 냉동실과 냉장실에 별도의 냉각시스템(냉각기와 냉각팬)을 설치하고 이들을 독립적으로 제어함으로써 각 실의 냉각속도를 극대화할 수 있는 냉장고 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.
한편, 본 발명의 또 다른 목적은 초기 기동시 냉장실을 먼저 냉각하고, 이 경우 냉장실이 설정온도 이하로 냉각되기 전에 냉동실을 냉각시켜 냉장실의 냉각속도는 물론 냉동실의 냉각속도를 향상시키는 냉장고 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.
이러한 냉장고는 압축기, 냉장실과 냉동실, 상기 냉장실에 설치된 제1냉각기, 상기 냉장실에 설치된 냉장실팬, 상기 냉동실에 설치되되 상기 제1냉각기와 직렬로 배치된 제2냉각기, 상기 냉동실에 설치된 냉동실팬, 그리고 상기 냉장실의 냉각중 상기 냉장실이 식품의 냉장보관을 위해 적절한 온도로 미리 정해진 냉장실설정온도보다 소정온도 더 높은 제2냉장실설정 온도에 도달하면 냉장실팬과 함께 냉동실팬이 작동되게 하여 냉동실의 냉각속도를 향상시키도록 상기 압축기와 냉장실팬 및 냉동실팬을 제어하는 제어부를 포함한 구성이다.
또한 본 발명은 압축기, 상호구획된 냉동실과 냉장실을 구비하며, 상기 냉장실에 제1냉각기와 냉장실팬이 설치되고, 상기 냉동실에 제2냉각기와 냉동실팬이 설치된 냉장고의 제어방법에 있어서, 냉동실의 온도와 식품의 냉동보관을 위한 적절한 온도로 미리 정해진 냉동실설정온도를 비교하고, 상기 단계에서 냉동실온도가 냉동실설정온도보다 높은 경우에 상기 압축기와 냉장실팬은 온시키고 냉동실팬은 오프시키고, 상기 단계에 이어서 냉장실온도와 식품의 냉장보관을 위한 적절한 온도로 미리 정해진 냉장실설정온도보다 높은 제2냉장실설정온도를 비교하고, 상기 단계에서 냉장실온도가 상기 제2냉장실설정온도보다 높은 경우에는 상기 압축기와 냉장실팬을 온시키고 냉동실팬을 오프시키는 단계로 되돌아가고, 냉장실온도가 상기 제2냉장실설정온도 이하인 경우에는 상기 압축기, 냉장실팬 및 냉동실팬을 온시키는 단계들을 포함한 구성이다.
이하에서는 첨부도면을 참조하면서 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
먼저, 제4,5,6도를 참조하여 본 발명에 따른 냉장고를 설명한다. 제4도에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 냉장고(20)는 단열구조의 냉장고본체(21)의 내부에 상호간의 냉기혼합이 일어나지 않도록 상호 구획된 하측의 냉동실(22)과 상측의 냉장실(23)이 형성된다. 이러한 냉동실(22)과 냉장실(23)은 중간격벽(24)에 의해 구획되며, 각각 냉동실도아(25)와 냉장실도아(26)에 의해 개폐된다. 즉, 종래의 냉장고와 달리 냉동실과 냉장실을 연통시키는 냉기유로가 없으며, 중간격벽에도 귀환로가 형성되지 않는다. 냉장실(23)의 후벽에는 제1냉각기(27)와 냉장실팬(28)이 설치되며, 냉동실(22)의 후벽에는 제2냉각기(29)와 냉동실팬(30)이 설치된다. 본 명세서에서 냉동실팬과 냉장실팬은 팬모타를 포함하는 개념이다. 그리고 냉장고본체(21)의 하측에 압축기(31)가 설치된다.
이러한 본 발명에 따른 냉장고의 사이클 구성은 제5도에 도시한 바와 같다. 즉, 압축기(31), 응축기(32), 모세관(33), 그리고 제1냉각기(27)와 제2냉각기(29)가 냉매관(34)에 의해 차례로 연결되어 폐회로를 구성하며, 제1냉각기(27)와 제2냉각기(29)의 부근에는 냉장실팬(28)과 냉동실팬(30)이 각각 설치된다. 특히 제1냉각기(27)와 제2냉각기(29)는 직렬로 배치되어 제1냉각기(27)를 통과한 모든 냉매가 제2냉각기(29)를 통과하도록 구성된다. 냉매는 화살표로 나타낸 바와 같이, 냉매관(34)의 내부를 흐르면서 상태변화를 하며, 특히 제1냉각기(27)와 제2냉각기(29)를 통과하면서 증발되어 이를 통과하는 공기로부터 열을 흡수하여 냉기를 생성한다. 생성된 냉기는 냉장실팬(28)과 냉동실팬(30)의 작동에 의해 냉동실(22)과 냉장실(23)로 공급되는 것이다.
이러한 냉장고에서 냉매는 단일(單一)냉매, 예를들면 CFC-12, 또는 HFC-134a 등이 사용된다. 이러한 냉매의 상변화 과정을 좀더 상세하게 설명하면 다음과 같다. 먼저 압축기(31)에서 냉매는 고온 고압으로 압축되고, 압축된 냉매는 응축기(32)를 흐르면서 주위와의 열교환을 통해 응축된다. 이렇게 응축된 냉매는 모세관(33) 또는 팽창밸브를 통과하면서 감압되어 제1냉각기(27)와 제2냉각기(29)를 통과하면서 증발된다. 제1냉각기(27)와 제2냉각기(29)는 직렬로 배치되어 있고, 이들 사이에는 아무런 구조물이 없으므로 제1냉각기(27)를 통과한 냉매의 전부가 곧바로 제2냉각기(29)를 통과하게 된다. 이때 제1냉각기(27)를 통과하면서 냉매의 일부가 증발되고 제2냉각기(29)를 통과하면서 냉매의 나머지가 증발되어 전부 가스상태로 되는 것이다. 이렇게 증발된 냉매는 압축기(31)에 흡입됨으로써 사이클을 구성하고 이러한 사이클은 압축기의 운전에 따라 반복된다. 한편, 냉매가 증발되면서 냉각기를 지나는 공기로부터 열을 흡수하게 되는데, 냉장실팬(28)과 냉동실팬(30)의 운전으로 고내의 공기가 제1냉각기(27)와 제2냉각기(29)를 지나게 되고 열을 빼앗기면서 생성된 냉기는 제4도에 화살표로 도시한 바와 같이, 다시 고내로 공급되어 냉장실과 냉동실을 냉각시키는 것이다.
이와 같이, 2개의 냉각기와 2개의 팬을 가지면서 작동유체로서 단일냉매를 사용하는 시스템은 본 명세서에서 H.M.싸이클이라 정의한다. 이 H.M.싸이클은 냉각기들 사이에 기액분리기나 냉매의 유동방향을 제어하기 위한 밸브와 같은 부품이 필요없게 되고 냉각기를 직렬로 배치할 수 있어 냉동사이클을 위한 배관구성이 매우 단순해진다. 또한 단일냉매를 사용하므로 제조공정에서 혼합냉매 사용시와 같은 냉매 봉입량의 산포에 따른 성능변화가 크지 않아 양산(量産)에 매우 유리하다. 또한 단일냉매를 사용하여도 냉각기를 통과하는 공기의 온도에 따라 증발온도가 변하기 때문에 열역학적 비가역손실을 줄일 수 있다. 즉 냉장실증발기인 제1냉각기를 지나는 공기의 온도는 상대적으로 높기 때문에 제1냉각기의 증발온도는 높아지고 냉동실증발기인 제2냉각기를 지나는 공기의 온도는 상대적으로 낮기 때문에 제2냉각기의 온도는 상대적으로 낮아 각 냉각기와 각 실의 냉각전과 냉각후의 온도차이를 줄일 수 있으므로 열역학적 비가역손실을 감소시킬 수 있는 것이다.
다음에는 제6도를 참조하여 본 발명의 H.M.싸이클에 따른 냉장고의 제어부의 구성을 설명한다. 제어부(35)의 입력측에는 도아스위치(36), 냉장실온도센서(37), 냉동실온도센서(38), 외기온도센서(39), 그리고 제1냉각기표면온도센서(40)와 제2냉각기표면온도센서(40')가 접속되어, 도아의 개폐여부, 냉동실의 온도, 냉장실의 온도, 제1냉각기와 제2냉각기의 표면온도를 각각 검지하여 전기신호로써 제어부(35)에 전달한다. 또한 제어부(35)의 출력측에는 압축기(31), 냉장실팬(28) 및 냉동실팬(30)을 각각 온,오프시키기 위한 제1스위치(41)와 제2스위치(42), 그리고 제3스위치(43)가 전기접속되어, 전술한 입력신호에 따라 작동한다. 즉, 제1스위치(41)와 제2스위치(42), 그리고 제3스위치(43)는 상기한 각 센서들로부터 입력된 신호에 따라 스위치제어부(44)에 의해 제어되어 각각 압축기(31)와 냉동실팬(28) 및 냉장실팬(30)을 온오프시키는 것이다. 따라서 압축기와 냉동실팬 및 냉장실팬을 각각 독립적으로 제어하는 것이 가능하다.
이러한 제어부(35)의 제어방식은 냉동실온도센서에 의해 검지된 냉동실의 온도와 식품의 냉동보관을 위해 적절한 온도로 미리 정해진 냉동실설정온도, 그리고 냉장실온도센서에 의해 검지된 냉장실의 온도와 식품의 냉장보관을 위해 적절한 온도로 미리 정해진 냉장실설정온도를 비교함으로써 이루어진다. 본 명세서에서 설정온도라 함은 냉장고 고유의 특성을 유지할 수 있는 고내의 온도대역을 말하는 것으로, 냉동실설정온도는 전술한 바와 같이 식품의 냉동보관을 위해 적절한 온도로 미리 정해진 온도로서 -15℃ ∼ -21℃의 범위이다. 즉 냉동실설정온도는 이러한 범위내에서, 사용자의 선택에 따라 미리 정해진 -21℃(냉동강), -18℃(냉동중), -15℃(냉동약)의 어느 하나로 정해진다. 또한 냉장실설정온도는 전술한 바와 같이 식품의 냉장보관을 위해 적절한 온도로 미리 정해진 온도로서 6℃ ∼ -1℃의 범위이다. 즉 냉장실설정온도는 이러한 범위내에서, 사용자의 선택에 따라 미리 정해진 -1℃(냉장강), 3℃(냉장중), 6℃(냉장약)의 어느 하나로 정해진다.
본실시예의 제어방식은 초기 기동시 냉장실의 냉각중에 냉장실의 온도가 냉장실의 설정온도보다 소정온도 더 높은 제2냉장실설정온도에 도달하면 냉장실팬과 함께 냉동실팬이 작동되게 하여 냉장실의 냉각속도는 물론 냉동실의 냉각속도도 향상시키도록 제어하는 것이다. 이때, 제2냉장실설정온도는 냉장실설정온도보다 1 ∼ 5℃ 정도 높은 것이 바람직하다.
다음에는 본 발명의 H·M사이클에 따른 냉장고의 제어방법의 실시예를 설명한다.
먼저, 냉동실온도(TF)와 냉동실설정온도(TFS)를 비교하여(단계291), 냉동실온도(TF)가 냉동실설정온도(TFS)보다 높은 경우에 압축기와 냉장실팬을 온시키고 냉동실팬을 오프시킨다(단계292), 단계292에 이어서 냉장실온도(TR)와 냉장실설정온도보다 소정온도가 더 높은 제2냉장실설정온도(TRS2)를 비교하여(단계293), 냉장실온도(TR)가 제2냉장실설정온도(TRS2)보다 높은 경우에는 단계292로 되돌아가고, 냉장실온도(TR)가 제2냉장실설정온도(TRS2) 이하인 경우에는 압축기와 냉동실팬 및 냉장실팬을 온시킨다(단계294). 즉, 일단 냉동실온도를 검지하여 냉동실이 불만족 상태에 있으면, 제8도에 도시한 바와 같이, 냉장실의 상태와 상관없이 먼저 냉장실을 냉각하되, 냉장실의 냉각중에 냉장실이 냉장실설정온도보다 소정온도가 더 높은 제2냉장실설정온도에 도달하면 냉동실의 냉각을 수행하여 냉장실의 냉각의 지연에 따른 냉동실의 냉각시점이 늦어지는 것을 방지한다. 이때 제2냉장실설정온도는 냉장실설정온도보다 1∼5℃ 가 높은 것이 바람직하고 특히 2℃ 더 높은 것이 바람직하다. 따라서 냉장실이 그 설정온도 이하로 완전히 냉각되기 전이라도 냉동실의 냉각을 시작함으로써 냉장실의 냉각속도는 물론 냉동실의 냉각속도도 향상시킬 수 있다. 이러한 상황은 특히 초기운전시(기동시) 발생될 가능성이 많다.
단계294에 이어서 냉장실온도(TR)와 냉장실설정온도(TRS)를 비교하여(단계295), 냉장실온도(TR)가 냉장실설정온도(TRS)보다 높은 경우에는 냉동실온도(TF)와 냉동실설정온도(TFS)를 비교하고(단계296), 냉장실온도(TR)가 냉장실설정온도(TRS) 이하인 경우에는 압축기와 냉동실팬을 온시키고 냉장실팬을 오프시킨다(단계297).
단계296에서 냉동실온도(TF)가 냉동실설정온도(TFS)보다 높은 경우에는 상기 압축기와 냉동실팬 및 냉장실팬을 모두 온시키는 단계294로 되돌아가고, 냉동실온도(TF)가 냉동실설정온도(TFS) 이하인 경우에는 압축기와 냉동실팬 및 냉장실팬 모두를 오프시킨다(단계298). 또한 전술한 압축기와 냉동실팬을 온시키고 냉장실팬을 오프시키는 단계297에 이어서 냉동실온도(TF)와 냉동실설정온도(TFS)를 비교하여(단계299), 냉동실온도(TF)가 냉동실설정온도(TFS)보다 높은 경우에는 단계295로 되돌아가고, 냉동실온도(TF)가 냉동실설정온도(TFS) 이하인 경우에는 압축기와 냉동실팬 및 냉장실팬을 모두 오프시킨다(단계298). 또한, 단계291에서 냉동실온도(TF)가 냉동실설정온도(TFS) 이하인 경우에는 단계298을 진행한다.
단계298에 이어서 제1냉각기표면온도(TES)가 0℃ 보다 높은가를 비교한다(단계300). 단계300에서 제1냉각기표면온도(TES)가 0℃ 이하인 경우에는 압축기와 냉동실팬을 오프시키고 냉장실팬만을 온시켜(단계301) 냉장실증발기인 제1냉각기의 제상을 수행한다.
이상과 같이 본 실시예는 단지 냉동실의 상태만을 파악하여 냉동실이 불만족상태이면 냉장실의 냉각을 시작하므로 불필요한 에너지소비를 줄일 수 있고, 압축기의 기동력 감소로 인한 압축기의 효율증대를 도모할 수 있다. 또한 냉장실의 냉각중에 냉장실이 그 설정온도 이하로 냉각되지 못했더라도 냉장실설정온도보다 소정온도가 더 높은 제2냉장실설정온도에 도달하면 냉동실의 냉각을 시작함으로써 냉장실의 냉각속도는 물론 냉동실의 냉각속도도 향상시킬 수 있다.
또한, 냉동실과 냉장실에 별도의 냉각기를 설치하고 냉동실과 냉장실을 별도로 제어하도록 구성함으로써 냉각기와 각 실의 온도차를 줄여 온도제어에 따른 열역학적 비가역손실을 감소시키고, 이에 따라 냉장고의 에너지효율을 향상시킨다.
또한, 냉장실의 냉기가 냉동실로 전달되지 못하므로 저장중인 음식물에서 나온 수분에 의한 냉각기의 착상량을 감소시켜 냉각기의 열전달효율을 향상시키고, 압축기 오프시에 냉장실의 공기를 이용하여 제상을 수행하고 제상과정에서 녹은 수분이 다시 냉장실을 순환하게 함으로써 냉장실을 고습화하여 냉장식품의 신선도를 장시간 유지시킬 수 있다.
또한, 냉동실과 냉장실에 별도의 냉각시스템(냉각기와 냉각팬)을 설치하고 이들을 독립적으로 제어함으로써 각 실의 냉각속도를 극대화할 수 있다.
또한, 냉동실과 냉장실에 각각 별도의 냉각시스템을 설치하고 이들을 독립적으로 제어함으로써 각 실의 풍속을 증대시킴과 동시에 각 실에 설치된 센서에 의해 온도를 미세하게 감지하여 온도상승에 신속하게 대응할 수 있다.
또한, 냉동실과 냉장실을 완전히 구분하여 냉장실에 저장중인 김치와 같은 식품의 냄새가 냉동실로 번지지 않게된다.
또한, 2개의 냉각기가 직렬로 배치되므로 배관구성이 단순해지며, 단일의 냉매를 사용하므로 혼합냉매 사용시의 혼합비율의 조정에 따른 문제점이 발생하지 않고, 냉매봉입상의 어려움이 없어 양산성이 향상된다.

Claims (9)

  1. 냉매를 압축하는 압축기, 상호 구획 형성되어 별도로 냉각되는 냉장실과 냉동실, 상기 냉장실에 설치될 제1냉각기, 상기 냉장실에 설치되어 상기 냉장실의 공기를 상기 제1냉각기를 통과하도록 송풍시키는 냉장실팬, 상기 냉동실에 설치되되 상기 제1냉각기와 직렬로 배치된 제2냉각기, 상기 냉동실에 설치되어 상기 냉동실의 공기를 상기 제2냉각기를 통과하도록 송풍시키는 냉동실팬, 상기 냉장실의 냉각중에 상기 냉장실이 식품의 냉동보관을 위해 적절한 온도로 미리 정해진 냉장실설정온도보다 소정온도 더 높은 제2냉장실설정온도에 도달하면 냉장실팬과 함께 냉동실팬이 작동되게 하여 냉동실의 냉각속도를 향상시키도록 상기 압축기와 냉장실팬 및 냉동실팬을 제어하는 제어부를 포함하는 냉장고.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2냉장실설정온도는 상기 냉장실설정온도보다 1∼5℃ 더 높은 것을 특징으로 한 냉장고.
  3. 압축기, 상호구획된 냉동실과 냉장실을 구비하며, 상기 냉장실에 제1냉각기와 냉장실팬이 설치되고, 상기 냉동실에 제2냉각기와 냉동실팬이 설치된 냉장고의 제어방법에 있어서, 냉동실의 온도와 식품의 냉동보관을 위한 적절한 온도로 미리 정해진 냉동실설정온도를 비교하고(단계291), 상기 단계에서 냉동실온도가 냉동실설정온도보다 높은 경우에 상기 압축기와 냉장실팬은 온시키고 냉동실팬은 오프시키고(단계292), 상기 단계에 이어서 냉장실온도와 식품의 냉장보관을 위한 적절한 온도로 미리 정해진 냉장실설정온도보다 높은 제2냉장실설정온도를 비교하고(단계293), 상기 단계에서 냉장실온도가 상기 제2냉장실설정온도보다 높은 경우에는 상기 압축기와 냉장실팬을 온시키고 냉동실팬을 오프시키는 단계(292)로 되돌아가고, 냉장실온도가 상기 제2냉장실설정온도 이하인 경우에는 상기 압축기, 냉장실팬 및 냉동실팬을 온시키는(단계294) 단계들을 포함하는 냉장고의 제어방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제2냉장실설정온도는 상기 냉장실설정온도보다 1∼5℃ 더 높은 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어방법.
  5. 제3항에 있어서, 상기 냉장고의 제어방법은, 상기 압축기, 냉동실팬, 냉장실팬을 온시키는 단계(단계294)에 이어서 냉장실온도와 냉장실설정온도를 비교하고(단계295), 상기 단계에서 냉장실온도가 냉장실설정온도보다 높은 경우에는 냉동실온도와 냉동실설정온도를 비교하여(단계296), 냉동실온도가 냉동실설정온도보다 높은 경우에는 상기 압축기, 냉동실팬, 냉장실팬을 온시키는 단계(294)로 되돌아가고, 냉동실온도가 냉동실설정온도 이하인 경우에는 상기 압축기, 냉장실팬, 냉동실팬을 오프시키는(단계298) 단계들을 더 포함하는 냉장고의 제어방법.
  6. 제3항에 있어서, 상기 냉장고의 제어방법은, 상기 압축기, 냉동실팬, 냉장실팬을 온시키는 단계(단계294)에 이어서 냉장실온도와 냉장실설정온도를 비교하고(단계295), 상기 단계에서 냉장실온도가 냉장실설정온도 이하인 경우에는 상기 압축기와 냉동실팬을 온시키고 냉장실팬을 오프시키고(단계297), 상기 단계에 이어서 냉동실온도와 냉동실설정온도를 비교하여(단계299), 냉동실온도가 냉동실설정온도보다 높은 경우에는 상기 냉장실온도와 냉장실설정온도를 비교하는 단계(단계295)로 되돌아가고, 냉동실온도가 냉동실설정온도 이하인 경우에는 상기 압축기, 냉동실팬, 냉장실팬을 오프시키는(단계298) 단계들을 더 포함하는 냉장고의 제어방법.
  7. 제3항에 있어서, 상기 냉장고의 제어 방법은, 상기 냉동실온도와 냉동실설정온도를 비교하는 단계(단계291)에서 냉동실온도가 냉동실설정온도 이하인 경우에 상기 압축기, 냉장실팬, 냉동실팬을 오프시키는(단계298) 단계를 더 포함하는 냉장고의 제어방법.
  8. 제5항 내지 제7항중 어느 한 항에 있어서, 상기 냉장고의 제어방법은, 상기 압축기와 냉장실팬 및 냉동실팬을 오프시키는 단계(단계298) 이후에, 상기 제1냉각기의 표면온도가 0℃ 보다 높은가를 비교하여(단계300), 상기 제1냉각기의 표면온도가 0℃ 이하인 경우에 상기 압축기와 냉동실팬은 오프시키고 상기 냉장실팬은 온시키는 단계(단계301)를 더 구비하여, 상기 제1냉각기의 제상을 수행하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어방법.
  9. 제3항 내지 제7항중 어느 한 항에 있어서, 상기 냉동실설정온도는 -21∼-15℃ 이고, 상기 냉장실설정온도는 -1∼6℃ 인 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어방법.
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