KR100190122B1 - 냉장고의 냉장실 온도제어방법 및 냉장실 온도제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉장고의 냉장실 온도제어방법 및 냉장실 온도제어장치에 관한 것으로서, 냉동실의 온도 상승에 따라 압축기의 작동을 개시하고, 냉동실팬과 냉장실팬을 구동하여 냉동실증발기와 냉장실증발기로부터의 냉기를 냉동실과 냉장실에 각각 송풍하며, 냉장실 및 냉장실이 기 설정된 온도 이하로 냉각됨에 따라, 냉장실팬과 냉동실팬의 구동과 압축기의 작동을 정지하여 냉기 공급을 차단하고 압축기 작동시의 냉장실팬 회전속도보다 저속으로 냉장실팬을 재구동하여, 냉장실증발기로부터의 냉기를 냉장실에 송풍하는 것이다. 이에 의해, 냉장실 내부의 온도변화가 작고 일정한 온도의 유지가 효율적으로 이루어질 수 있다.

Description

냉장고의 냉장실 온도제어방법 및 냉장실 온도제어장치

제1도는 본 발명에 따른 온도제어장치의 제어블럭도.

제2도는 본 발명 에 따른 온도제어방법의 부하 구동 타이밍과 종래의 온도제어 방법에 의한 부하 구동 타이밍을 도시한 그래프 및, 이에 따른 냉장실의 온도 변화를 도시한 그래프.

제3도는 본 발명에 따른 온도제어방법의 흐름도.

제4도는 종래의 온도제어방법의 부하 구동 타이밍을 도시한 그래프이다.

본 발명은 냉장고의 냉장실 온도제어방법 및 냉장실 온도제어장치에 관한 것으로서, 압축기 구동 정지 후 냉장실증발기의 잔여 냉기를 이용하여 냉장실의 온도를 제어하는 것이다.

냉장고는 냉매를 압축시키기 위한 압축기와, 압축기의 구동에 따라 냉장실과 냉동실에 공급할 냉매를 생성하기 위한 냉장실증발기 및 냉동실증발기와, 냉장실증발기 및 냉동실증발기로부터의 냉기를 냉장실과 냉동실에 각각 송풍하기 위한 냉장실팬과 냉동실팬을 가지고 있다.

이러한 두 개의 증발기와 두 개의 송풍팬을 가진 냉장고에서 냉장실 및 냉동실의 온도를 제어하는 종래의 온도제어방법은 다음과 같다.

제4도는 종래의 온도제어방법의 부하 구동 타이밍을 도시한 그래프로서, 압축기와 냉동실팬 및 냉장실팬이 구동되는 타이밍을 도시한 것이다. 먼저, 냉장실 온도센서와 냉동실 온도센서를 이용해서 냉장실과 냉동실 내의 온도를 감지한다. 냉동실이 냉장실보다 일반적으로 온도 상승이 빨라 냉기 공급의 필요성이 먼저 생기기 때문에, 기준이 되는 것은 통상적으로 냉동실 온도이다. 따라서, 냉동실 온도센서에 의해 감지된 온도가 사용자가 기 설정한 냉각 강도에 해당하는 온도보다 높을 경우에는 압축기가 구동을 시작하여 냉매를 각 증발기에 공급하고, 이에 따라 각 증발기는 온도가 하강하면서 냉기가 생성되기 시작한다. 이때 각 증발기에 설치된 각 송풍팬이 구동을 시작하여 냉기가 냉장실과 냉동실에 송풍된다. 이후 사용자가 기 설정한 냉각 강도에 해당하는 온도에 이르면 송풍팬이 정지한다. 통상적으로 냉장실의 냉각 강도가 낮으므로 냉장실팬이 먼저 정지하고, 이후 냉동실팬이 정지하면서 압축기의 구동이 정지되어 냉각 작동이 완료되고 휴지기가 된다.

휴지기에 들어가면 냉장실팬이 재구동되어 냉장실증발기에 남아 있는 잔여 냉기가 다시 냉장실에 공급된다. 냉장실팬의 구동시간은 냉동실팬의 구동시간보다 적어 냉장실 내부의 온도가 먼저 상승하기 시작하므로, 이와 같이 잔여 냉기를 공급함으로써 온도 변화의 폭을 줄여 냉각 효율을 높이는 것이다. 이후 냉장실증발기의 잔여 냉기가 없어지고 냉장실증발기가 어느 정도의 온도 이상이 되면 냉장실팬의 구동이 다시 정지 된다. 이와 같은 방법에 의하면 냉장실증발기의 잔여 냉기를 이용해서 냉장실의 온도를 적절하게 제어할 수 있다.

그런데, 이러한 종래의 냉장실 온도제어방법은, 휴지기에 냉장실팬을 구동할 때 냉장실팬이 압축기 작동시의 회전속도와 같은 속도로 회전하므로 냉장실온도 제어가 효율적으로 이루어지지 못한다는 단점이 있다. 압축기의 작동이 정지하는 휴지기에는 이미 냉각이 어느 정도 이루어진 상태이므로 냉기를 강하게 송풍할 필요가 적으며, 또한, 냉기를 강하게 송풍할 경우 냉장실증발기의 잔여 냉기가 빨리 사라지게 되어 냉장실팬의 재구동 시간이 짧아지게 되므로 휴지기 동안 냉장실팬의 작동정지 시간이 길어 지 게 되어 냉장실 내부의 온도변화의 폭이 크게 되는 것이다.

따라서, 본 발명의 목적은, 압축기의 작동 정지 중 냉장실팬의 회전속도를 조절함으로써 냉장실 내부의 온도변화가 작고 일정한 온도의 유지가 효율적으로 이루어지는 냉장실의 온도제어방법 및 이러한 온도제어방법을 수행하는 냉장실의 온도제어장치를 제공하는 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 냉장실 및 냉동실에 공급할 냉기를 생성하는 냉장실증발기 및 냉동실증발기와, 상기 냉장실증발기 및 냉동실증발기로부터의 냉기를 냉장실 및 냉동실에 각각 송풍하는 냉장실팬 및 냉동실팬을 갖는 냉장고의 냉장실 온도제어방법에 있어서, 냉동실의 온도 상승에 따라 압축기의 작동을 개시하고, 상기 냉동실팬과 냉장실팬을 구동하여 상기 냉동실증발기와 냉장실증발기로부터의 냉기를 냉동실과 냉장실에 각각 송풍하는 단계와, 냉장실 및 냉장실이 기 설정된 온도 이하로 냉각됨에 따라, 상기 냉장실팬과 냉동실팬의 구동과 상기 압축기의 작동을 정지하여 냉기 공급을 차단하는 단계와, 상기 압축기 작동시의 상기 냉장실팬 회전속도보다 저속으로 상기 냉장실팬을 재구동하여, 상기 냉장실증발기로부터의 냉기를 냉장실에 송풍하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장실 온도제어방법에 의해 달성된다.

여기서, 상기 냉기 공급을 차단하는 단계는, 냉장실이 기 설정된 온도 이하로 냉각됨에 따라, 상기 냉장실팬의 구동을 정지하여 냉장실로의 냉기 공급을 차단하는 단계와, 냉동실이 기 설정된 온도 이하로 냉각됨에 따라, 상기 냉동실팬의 구동을 정지하여 냉동실로의 냉기 공급을 차단하는 단계와, 상기 압축기의 작동을 정지시키는 단계로 구성하여, 냉동실로의 냉기공급 시간을 냉장실로의 냉기공급 시간에 비해 짧게하는 것이 바람직하고, 상기 냉장실팬의 재구동은 상기 냉장실증발기의 온도가 소정 이하인 동안에만 행하도록 하여 잔여 냉기가 존재하는 동안에만 냉장실팬을 재구동하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명 에 따르면, 냉장고의 냉장실 온도제어장치에 있어서, 압축기의 작동 개시에 따라 냉기를 생성하는 냉동실증발기 및 냉장실증발기와, 상기 냉동실증발기 및 냉장실증발기로부터의 냉기를 냉동실 및 냉장실에 송풍하는 냉동실팬 및 냉장실팬과, 상기 압축기의 작동 정지 후, 상기 압축기 작동시의 냉장실팬 회전속도보다 저속으로 상기 냉장실팬을 재구동시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장실 온도제어장치가 제공된다.

여기서, 상기 냉장실증발기의 온도를 감지하는 온도센서를 더 포함하도록 하며, 상기 제어부는, 상기 온도센서의 판별 결과 상기 냉장실증발기의 온도가 소정 이하일 경우에만 상기 냉장실팬을 재구동시키는 것이 바람직하다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명에 따른 온도제어장치의 제어블럭도이다. 전체적인 제어는 마이컴(20)에 의해 이루어지며, 마이컴(20)의 입력측에는 냉장실 내부의 온도를 감지하는 냉장실온도센서(5), 냉동실 내부의 온도를 감지하는 냉동실온도센서(3) 및, 냉장실증발기 온도센서(7)가 연결되어 있고, 마이컴(20)의 출력측에는 압축기(11)의 작동을 제어하는 압축기구동부(9), 냉동실팬(15)의 구동을 제어하는 냉동실팬 구동부(13) 및, 냉장실팬(19)의 회전속도를 제어하고 구동시키는 냉장실팬구동부(17)가 연결되어 있다.

제2도는 제1도의 온도제어장치에 의해 제어되는 온도제어방법의 부하 구동 타이밍과 종래의 온도제어방법에 의한 부하 구동 타이밍을 도시한 그래프 및, 이에 따른 냉장실의 온도 변화를 도시한 그래프이다. 온도 변화를 도시한 하단의 그래프에서, 가로축은 시간의 흐름이고, 세로축은 냉장실의 냉각 강도를 나타낸 것으로서 위로 올라갈수록 온도가 저온이고 아래로 내려갈수록 온도가 고온이다.

전체적인 제어 과정은 종래의 방법과 유사하다. 냉장실 온도센서(5)와 냉동실 온도센서(3)를 이용해서 냉장실과 냉동실 내의 온도를 감지하고, 냉동실 온도센서(3)에 의해 감지된 온도가 사용자가 기 설정한 냉각 강도에 해당하는 온도보다 높을 경우에는 마이컴(20)은 압축기구동부(9)에 송신하여 압축기(11)를 구동시킨다.

이에 따라, 냉매가 각 증발기에 공급되고, 각 증발기는 온도가 하강하면서 냉기가 생성되기 시작한다. 이때 마이컴(20)은, 각 증발기에 설치된 냉장실팬(19)과 냉동실팬(15)을 구동시켜 냉기가 냉장실과 냉동실에 송풍된다. 이후 냉각이 진행됨에 따라 냉장실이 사용자가 기 설정한 냉각 강도에 해당하는 온도에 먼저 이르게 되고, 마이컴(20)은 냉장실 온도센서(5)를 통해 이를 감지하여 냉장실 팬(19)을 정지시킨다. 냉각이 진행되어 냉동실도 설정한 온도에 이르면 마이컴(20)은 냉동실 온도센서(3)를 통해 이를 감지하여 냉동실팬(15)을 정지시키고 압축기(11)의 작동을 정지시켜 휴지기에 들어간다.

휴지기에 들어가면 마이컴(20)은 냉장실팬(19)을 재구동시켜 냉장실증발기에 남아 있는 잔여 냉기를 다시 냉장실에 공급한다. 이때 냉장실팬(19)을 구동하는 회전속도는 압축기(11) 작동 중의 냉장실팬 회전속도보다 느리게 하며, 바람직하게는 반 정도로 느리게 한다. 예컨데, 압축기 구동시 냉장실팬(19)의 회전속도가 2600rpm이었다면, 휴지기에 재구동시키는 회전속도는 1200rpm 내지 1400rpm정도의 저속으로 회전시킨다.

이러한 냉장실팬의 재구동은 냉장실증발기의 잔여 냉기가 없어질 때까지 행한다. 냉장실증발기 온도센서(7)는 냉장실증발기의 온도를 감지하여 마이컴(20)에 송신하고, 마이컴(20)은 기 설정된 온도와 비교하여 냉장실증발기의 잔여 냉기의 존재 여부를 판별한다. 마이컴(20)에 기 설정된 온도는 0℃ 정도로 하는 것이 바람직하다. 즉, 냉장실증발기가 0℃ 이하의 온도를 갖는 동안은 냉장실팬(19)의 저속 재구동은 계속되고, 이후 냉장실증발기가 0℃ 이상의 온도에 이르면 잔여 냉기가 없는 것으로 판단하여 냉장실팬(19)의 재구동이 정지된다.

냉장실팬(19)은 압축기(11) 작동시의 회전속도보다 저속으로 회전하므로 종래의 방법에서와 같이 같은 속도로 회전할 때보다 냉장실증발기의 잔여 냉기가 사라지는 데 걸리는 시간이 ( 스캔작업) 만큼 더 길게 되고, 따라서 냉장실팬(19)의 재구동이 멈춘 후 다시 압축기(11)가 작동하기까지의 시간은 Δt 만큼 더 짧아지게 되어 휴지기 동안 냉장실 내의 냉각 정도가 떨어지는 시간 즉, 온도가 상승하는 시간이 Δt만큼 짧아지게 된다. 따라서, 냉장실 내의 온도 변화의 폭이 ΔT 만큼 작아지게 된다.

본 발명에서는 냉장실의 온도제어를 기준으로 설명하였는데, 이는 일반적으로 냉장고의 압축기(11)의 작동은 냉동실의 온도를 기준으로 수행하고, 압축기 작동이 시작되면 냉장실이 먼저 설정 온도에 도달하고 냉동실이 나중에 도달하므로 냉장실팬(19)의 구동이 먼저 정지되어 냉장실팬의 휴지기가 길기 때문이다. 따라서, 어떠한 이유로 냉동실이 먼저 기 설정한 온도에 도달할 경우를 고려하면, 냉동실팬(15)이 먼저 정지하고 다음에 냉장실팬(19)이 정지하는 경우에는 냉동실팬(15)의 재구동을 상기한 방법으로 수행하는 것이 바람직하다.

제3도는 본 발명에 따른 온도제어방법의 흐름도이다. 마이컴은 냉동실이 설정온도에 이르렀는가를 판단하여(S1), 이르지 않은 경우에는 압축기의 작동과 냉동실팬의 구동 상태를 유지하고(S2), 설정온도에 이른 경우에는 냉동실팬을 정지시킨다(S3). 다음, 냉장실이 설정온도에 이르렀는가를 판단하여(S4), 이르지 않은 경우에는 압축기의 작동과 냉장실팬의 구동 상태를 유지하고(S5) 다시 냉동실의 온도를 판단하고(S1), 설정온도에 이른 경우에는 냉장실 팬을 정지시킨다(S6). 이때 냉장실팬의 구동 속도는 정상 회전속도이다. 냉장실팬과 냉동실팬이 모두 구동 상태이면(S7) 다시 냉동실의 온도를 판단하고(S1), 그렇지 않고 정지 상태이면 압축기의 작동을 멈춘다(S8).

이때, 냉장일팬은 재구동을 시작하는데, 먼저 냉장실증발기에 잔여 냉기가 있는가를 판단하기 위하여 냉장실증발기의 온도를 0℃와 비교한다(S9). 0℃ 이상이면 냉장실팬의 구동 정지상태를 유지하고(S9), 0℃ 이하이면 냉장실팬(10)을 재구동시킨다. 이때 재구동하는 회전속도는 압축기 구동시의 냉장실팬의 회전속도보다 저속으로서, 반 정도의 회전속도를 갖는다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 압축기의 작동 정지 중 냉장실팬의 재구동 시의 회전속도를 압축기 작동 중의 회전속도보다 작게 함으로써 냉장고 작동 중 냉장실 내부의 온도변화의 폭이 작고 일정한 온도의 유지가 효율적으로 이루어질 수 있다.

Claims (5)

1. 냉장실 및 냉동실에 공급할 냉기를 생성하는 냉장실증발기 및 냉동실증발기와, 상기 냉장실증발기 및 냉동실증발기로부터의 냉기를 냉장실 및 냉동실에 각각 송풍하는 냉장실팬 및 냉동실팬을 갖는 냉장고의 냉장실 온도제어방법에 있어서, 냉동실의 온도 상승에 따라 압축기의 작동을 개시하고, 상기 냉동실팬과 냉장실팬을 구동하여 상기 냉동실증발기와 냉장실증발기로부터의 냉기를 냉동실과 냉장실에 각각 송풍하는 단계와, 냉장실 및 냉장실이 기 설정된 온도 이하로 냉각됨에 따라, 상기 냉장실팬과 냉동실팬의 구동과 상기 압축기의 작동을 정지하여 냉기 공급을 차단하는 단계와, 상기 압축기 작동시의 상기 냉장실팬 회전속도보다 저속으로 상기 냉장실팬을 재구동하여, 상기 냉장실증발기로부터의 냉기를 냉장실에 송풍하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장실 온도제어방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 냉기 공급을 차단하는 단계는, 냉장실이 기 설정된 온도 이 하로 냉각됨에 따라, 상기 냉장실 팬의 구동을 정지하여 냉장실로의 냉기 공급을 차단하는 단계와, 냉동실이 기 설정 된 온도 이하로 냉각됨에 따라, 상기 냉동실 팬의 구동을 정지하여 냉동실로의 냉기 공급을 차단하는 단계와, 상기 압축기의 작동을 정지시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장실 온도제어방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 냉장실팬의 재구동은, 상기 냉장실증발기의 온도가 소정 이하인 동안에만 행하는 것을 특징으로 하는 냉장실 온도제어방법.
4. 냉장고의 냉장실 온도제어장치에 있어서, 압축기의 작동 개시에 따라 냉기를 생성하는 냉동실증발기 및 냉장실증발기와, 상기 냉동실증발기 및 냉장실증발기로부터의 냉기를 냉동실 및 냉장실에 송풍하는 냉동실팬 및 냉장실팬과, 상기 압축기의 작동 정지 후, 상기 압축기 작동시의 냉장실팬 회전속도보다 저속으로 상기 냉장실팬을 재구동시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장실 온도제어장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 냉장실증발기의 온도를 감지하는 온도센서를 더 포함하며, 상기 제어부는, 상기 온도센서의 판별 결과 상기 냉장실증발기의 온도가 소정 이하인 동안에만 상기 냉장실팬을 재구동시키는 것을 특징으로 하는 온도제어장치.