KR100195440B1 - 개도조절수단을 구비한 냉장고 및 그 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 냉동실 및 냉장실 각각에 냉각기가 구비되어 냉동실 및 냉장실을 독립적으로 제어하는 냉장고에 있어서, 개도조절수단을 구비하여 각 냉각기에 유입되는 냉매의 유량을 제어함으로써 에너지효율을 높일 수 있는 개도조절수단을 구비한 냉장고 및 그 제어방법에 관한 것이다. 이를 위하여 본 발명은 압축기, 응축기, 상호구획되어 별도로 냉각되는 냉동실과 냉장실, 상기 냉장실 및 냉동실에 각각 설치된 두 개의 냉각기; 상기 냉장실 및 냉동실 각각 설치된 두 개의 냉각팬, 상기 응축기와 냉각기 사이에 마련되어 냉매의 유량을 제어하여 저압측과 고압측간의 압력차를 조절하는 개도조절수단, 상기 요소들을 전반적으로 제어하는 제어부를 구비한다. 따라서, 냉장실 및 냉동실 운전에 따라 고압측과 저압측간의 압력차를 달리하도록 개도조절수단의 개도를 조절함으로써 압축기의 구동손실을 줄여 냉장고의 에너지 효율을 향상시킬 수 있다.

Description

개도조절수단을 구비한 냉장고 및 그 제어방법
본 발명은 개도조절수단을 구비한 냉장고 및 그 제어방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 냉동실 및 냉장실 각각에 냉각기가 구비되어 냉동실 및 냉장실을 독립적으로 제어하는 냉장고에 있어서, 개도조절수단을 구비하여 각 냉각기에 유입되는 냉매의 유량을 제어함으로써 에너지효율을 높일 수 있는 구비한 냉장고 및 그 제어방법에 관한 것이다.
도 1은 종래의 냉장고의 냉동 싸이클 구성도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 냉장고의 냉동싸이클은 압축기(5), 응축기(6), 모세관(7), 그리고 제 1 냉각기(1)와 제 2 냉각기(3)가 냉매관(8)에 의해 차례로 연결되어 폐회로를 구성하며, 제 1 냉각기(1)와 제 2 냉각기(3)의 부근에는 냉장실팬(2)과 냉동실팬(4)이 각각 설치된다. 따라서, 제 1 냉각기(1)를 통과한 모든 냉매가 제 2 냉각기(3)를 통과하도록 구성된다.
냉매는 화살표로 나타낸 바와 같이, 냉매관(8)의 내부를 흐르면서 상태변화를 하며, 특히 제 1 냉각기(1)와 제 2 냉각기(3)를 통과하면서 증발되어 이를 통과하는 공기로부터 열을 흡수하여 냉기를 생성한다. 생성된 냉기는 냉장실팬(2)과 냉동실팬(4)의 작동에 의해 냉장실과 냉동실로 공급된다.
그러나, 이러한 종래의 냉장고는 감압기로서 모세관을 설치하게 되는데, 모세관이 일단 선택되어 설치되면 모세관은 냉매를 배출하기 위한 배출압력과 냉매를 흡입하기 위한 흡입압력을 부하의 변화, 즉 증발기에서 냉매의 많고 적음에 따른 부하의 변화에 따라 조정할 수 없기 때문에 에너지면에서 비효율적이다. 즉, 모세관은 정해진 작동조건에 대해 미리 설계되므로, 적용된 열부하나 설계조건으로부터 응축온도가 벗어나게 되면 냉장고의 에너지 효율을 떨어뜨리는 원인이 되었다.
따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 냉동실과 냉장실에 별도의 냉각기를 설치하여 냉동실와 냉장실을 독립적으로 제어하는 냉장고에 있어서, 감압기로서 개도조절수단을 구비하여 각 냉각기에 유입되는 냉매의 유량을 제어함으로써 에너지효율을 높일 수 있는 냉장고 및 그 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 종래 냉장고의 냉동싸이클 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 냉장고의 내부구성을 보인 측단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 냉장고의 제어블럭도이다.
도 4a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 냉장고의 냉동싸이클 구성도이다.
도 4b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 냉장고의 냉동싸이클 구성도이다.
도 5a는 전원 미공급시 차단된 상태로 위치된 본 발명에 따른 개도 조절 수단을 보여주는 단면도이다.
도 5b는 전원 공급시 미리 정해진 각도로 열린 상태로 전환된 본 발명에 따른 개도조절수단을 보여주는 단면도이다.
도 5c는 본 발명에 따른 개도조절수단이 냉동실냉각 혹은 냉장실 냉각 조건에 따라 가변되는 개도조절범위를 보이는 단면도이다.
도 6a 는 본 발명에 따른 냉장고의 냉동운전에 대한 압력-엔탈피선도이다.
도 6b 는 본 발명에 따른 냉장고의 냉장운전에 대한 압력-엔탈피선도이다.
도 7a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 냉장고의 제어방법을 보인 플로우챠트이다.
도 7b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 냉장고의 제어방법을 보인 플로우챠트이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
27...제 1 냉각기 28...냉장실팬
29...제 2 냉각기 30...냉동실팬
31...압축기 32...응축기
33...제어부 34...냉매관
35...냉장실 온도센서 36...냉동실 온도센서
40... 개도 조절 수단 41...흡입구
42...토출구 43...개도조절부
44, 45... 실리콘판 46...유리층
47...히터
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 냉장고는, 냉매를 압축시키는 압축기, 상기 압축된 냉매를 응축시키는 응축기, 별도로 냉각되도록 상호 구획된 냉장실 및 냉동실, 상기 냉장실 및 상기 냉동실에 각각 마련되며 직렬연결된 제 1 냉각기 및 제 2 냉각기, 상기 냉장실 및 상기 냉동실에 각각 마련된 냉장실팬 및 냉동실팬으로 구성되어 냉동싸이클을 수행하는 냉장고에 있어서, 냉장실 또는 냉동실의 냉각운전에 따라 냉동싸이클의 고압측과 저압측간의 압력차를 가변시키도록 휨을 발생하는 구조로 된 개도 조절 수단; 및 냉각운전된 해당 실에 따른 팬이 구동되면 그에 따라 상기 개도조절수단의 휨 정도를 제어하는 제어부를 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 냉장고의 제어방법은, 냉매를 압축시키는 압축기, 상기 압축된 냉매를 응축시키는 응축기, 별도로 냉각되도록 상호 구획된 냉장실 및 냉동실, 상기 냉장실 및 상기 냉동실에 각각 마련되며 직렬연결된 제 1 냉각기 및 제 2 냉각기, 상기 냉장실 및 상기 냉동실에 각각 마련된 냉장실팬 및 냉동실팬, 상기 응축기와 상기 냉각기들 사이에 설치되어 냉매흐름을 제어하는 개도 조절 수단을 구비한 냉장고의 제어방법에 있어서, 상기 냉장실 및 상기 냉동실의 온도를 감지하는 온도감지단계; 상기 온도감지단계에서 감지된 온도를 각 실의 설정온도와 비교하여 적어도 어느 한 실이 냉각운전을 요구하는지 판단하는 비교판단단계; 상기 비교판단단계에서 적어도 어느 한 실에서 냉각운전요구가 있을 경우 그에 해당하는 실을 냉각하도록 해당 팬을 구동시키는 냉각단계; 및 상기 냉각단계에서 구동된 해당 팬에 따라 상기 개도 조절 수단의 휨정도를 제어하여 냉매의 유량을 조절하는 개도 조절 단계를 구비한 것을 특징으로 한다.
상기 비교판단단계에서 냉장실의 냉각운전요구가 있을 경우에, 상기 냉각단계에서 냉장실팬을 구동하고, 상기 개도 조절 단계에서 상기 개도 조절 수단의 휨정도을 증가시켜 개도가 증가되게 한다. 한편, 상기 비교판단단계에서 냉동실의 냉각운전요구가 있을 경우에, 상기 냉각 단계에서 냉동실팬을 구동하고, 상기 개도 조절 단계에서 상기 개도 조절 수단의 휨을 감소시켜 개도가 감소되도록 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 구성 및 작용효과를 상세하게 설명한다.
도 2, 도 3, 도 4a 및 도 4b를 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 냉장고는 냉매를 압축하는 압축기(31); 상호 구획 형성되어 별도로 냉각되는 냉장실(23)과 냉동실(22); 상기 냉장실(23)에 설치된 제 1 냉각기(27); 상기 냉장실(23)에 설치되어 상기 냉장실(23)의 공기를 상기 제 1 냉각기(27)를 통과하도록 송풍시키는 냉장실팬(28); 상기 냉동실(22)에 설치되고 상기 제 1 냉각기(27)와 직렬로 배치된 제 2 냉각기(29); 상기 냉동실(22)에 설치되어 상기 냉동실(22)의 공기를 상기 제 2 냉각기(29)를 통과하도록 송풍시키는 냉동실팬(30); 상기 냉장실(23)의 온도를 감지하는 냉장실 온도센서(35); 상기 냉동실(22)의 온도를 감지하는 냉동실 온도센서(36); 상기 온도센서들과 전기접속되어 감지된 냉동실(22) 및 냉장실(23)의 온도에 따라 상기 압축기(31), 냉장실팬(28), 냉동실팬(30) 및 개도조절수단(40)을 제어하는 제어부(33)를 포함한 구성이다. 또한, 도 2에서 도면부호 24는 냉동실과 냉장실을 구획하는 중간격벽, 20은 본체, 21은 후벽, 25는 냉동실 도어, 26은 냉장실 도어를 나타낸다.
본 발명에 따른 냉장고는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 설명한 제어부(33), 냉동실 온도센서(35) 및 냉장실 온도센서(36)에 부가하여, 냉장실팬(28) 및 냉동실팬(30)을 구동시키기 위한 팬구동부(38), 상기 압축기(31)를 구동시키는 압축기 구동부(23), 상기 개도조절수단(40)을 조절하기 위한 개도조절수단 구동부(39)를 추가적으로 구비한다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 냉장고의 냉동사이클은 도 4a에 도시한 바와 같다. 즉, 압축기(31), 응축기(32), 개도조절수단(40) 그리고 제 1 냉각기(27)와 제 2 냉각기(29)가 냉매관(34)에 의해 차례로 연결되어 폐회로를 구성하며, 제 1 냉각기(27)와 제 2 냉각기(29)의 부근에는 냉장실팬(28)과 냉동실팬(30)이 각각 설치된다. 특히 제 1 냉각기(27)와 제 2 냉각기(29)는 직렬로 배치되어 제 1 냉각기(27)를 통과한 모든 냉매가 제 2 냉각기(29)를 통과하도록 구성된다.
냉매는 화살표로 나타낸 바와 같이, 냉매관(34)의 내부를 흐르면서 상태변화를 하며, 특히 제 1 냉각기(27)와 제 2 냉각기(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 냉매의 상변화과정을 좀더 상세하게 설명하면 다음과 같다. 먼저, 압축기(31)에서 냉매는 고온고압으로 압축되고, 압축된 냉매는 응축기(32)를 흐르면서 주위와의 열교환을 통해 응축된다. 이렇게 응축된 냉매는 개도조절수단(40)을 통과하면서 감압된 후 제 1 냉각기(27)와 제 2 냉각기(29)를 통과하면서 증발되어 냉기를 형성한다.
제 1 냉각기(27)와 제 2 냉각기(29)는 직렬로 배치되어 있고, 이들 사이에는 다른 부품이 없으므로 제 1 냉각기(27)를 통과하면서 냉매의 일부가 증발되고, 제 2 냉각기(29)를 통과하면서 냉매의 나머지가 증발되어 전부 가스상태로 되는 것이다. 이렇게 증발된 냉매는 압축기(31)에 흡입됨으로써 냉동사이클을 구성하고 이러한 싸이클은 압축기(31)의 운전에 따라 반복된다.
한편, 냉매는 냉장실팬(28)과 냉동실팬(30)의 운전으로 제 1 냉각기(27)와 제 2 냉각기(29)를 지나는 공기로부터 열을 흡수하여 기화하는 한편, 열을 빼앗기면서 생성된 냉기는 도 4a에 화살표로 나타낸 바와 같이, 다시 고내로 공급되어 냉장실(23)과 냉동실(22)을 냉각시키는 것이다.
이 때, 냉장실(23)의 제 1 냉각기(27)를 지나는 공기의 온도는 제 2 냉각기(29)를 지나는 공기의 온도보다 상대적으로 높기 때문에 제 1 냉각기(27)의 냉매 온도는 높은 반면 제 2 냉각기(29)의 냉매 온도는 상대적으로 낮다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 냉장고의 냉동사이클은 도 4B에 도시한 바와 같다. 즉, 압축기(31), 응축기(32), 개도조절수단(40) 그리고 제 2 냉각기(29)와 제 1 냉각기(27)가 냉매관(34)에 의해 차례로 연결되어 폐회로를 구성하며, 제 2 냉각기(29) 부근에는 냉동실팬(30)이 설치되고 제 1 냉각기(27) 부근에는 냉장실팬(28)이 설치된다. 여기서, 상기한 제 1 실시예에서는 냉매가 제 1 냉각기(27)을 거친 후 제 2 냉각기(29)를 통과하는 반면에, 제 2 실시예에서의 냉매는 제 2 냉각기(29)를 먼저 거친 후에 제 1 냉각기(27)를 통과한다. 상기한 제 2 실시예는 냉각기의 위치 외에 다른 점에 있어서는 앞서 설명한 제 1 실시예서의 구성과 동일하므로 그에 대한 설명은 이하 생략하기로 한다.
상기한 제 1 및 제 2 실시예에서, 압축기(31) 및 응축기(32)는 냉매가 고압으로 유지되는 고압측이고, 제 1 냉각기(27) 및 제 2 냉각기(29)는 냉매가 저압으로 유지되는 저압측이며, 상기 고압측의 냉매를 감압하여 저압측으로 토출시키는 것이 개도조절수단(40)이다.
도 5a는 전원 미공급시 차단된 상태로 위치된 본 발명에 따른 개도 조절 수단을 보여주는 단면도이고; 도 5B는 전원 공금시 미리 정해진 각도로 열린 상태로 전환된 본 발명에 따른 개도조절수단을 보여주는 단면도이고; 도 5C는 본 발명에 따른 개도조절수단이 냉동실 냉각 혹은 냉장실 냉각 조건에 따라 가변되는 개도조절범위를 보이는 단면도이다.
먼저, 도 5a에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 냉장고의 개도조절수단(40)의 일측에는 응축기(32)에 의해 응축된 냉매가 유입되도록 유입구(41)가 형성되고, 그 타측에는 제 1 냉각기(27)로 감압된 냉매를 공급하도록 토출구(42)가 형성되어 있다. 또한, 전원의 도통여부에 따라 상기 토출구(42)의 개도를 조절하는 개도조절부(43)가 상기 토출구(42)측에 마련된다. 여기서 토출구(42)는 냉매를 감압하기 위하여 유입구(41)보다 내경이 작게 만들어진다.
상기 개도조절부(43)는 서로 다른 열팽창율을 갖는 두 개의 실리콘판(44,45)을 유리층(46)의 양면에 접합하고, 상기 유리층(46)에는 외부로부터 가해지는 전원에 의해 가열되는 히터(47)가 권취되어 장착된 구성을 가지며, 이 개도조절부(43)의 일단은 개도조절수단(40)의 내부저면에 고정된다.
이러한 개도조절수단(40)은 도 5b에 도시된 바와 같이, 외부로부터 전원을 인가받아 히터(47)가 가열되게 되면 히터열에 의하여 유리층(46)의 양면에 접합형성된 실리콘판(44,45)이 팽창되게 되는 데, 양 실리콘판(44,45)의 열팽창율이 서로 상이하므로 개도조절부(43)는 히터(47)의 온도변화에 따라 고정단을 중심으로 상방 또는 하방으로 휘게 된다.
이 때 상측의 실리콘판(44)을 하측의 실리콘판(45)보다 열팽창율이 큰 재질로 형성시키면 도 5b에 도시된 바와 같이, 개도조절부(43)가 상측으로 소정 정도 휘어 토출구(42)를 개방하게 된다.
이 때, 외부로부터 전원이 공급되는 시간을 제어하게 되면 히터(47)에서 발생되는 온도가 변화하게 되고 이에 따라 개도조절부(43)의 휨정도가 도 5c에 도시된 바와 같이 소정범위(R)내에서 가변되므로 토출구(42)의 개도(開度)가 조절가능하게 된다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 냉장고의 제어방법은 도 7a에 도시된 플로우차트에 나타낸 바와 같다. 도 7a에 도시한 바와 같이, 단계(S10)에서 냉동실(22)의 온도(TF) 및 냉장실(23)의 온도(TR)를 감지하고, 상기 단계(S10)에서 감지된 냉동실온도(TF) 및 냉장실온도(TR)를 각각 소정의 기준온도와 비교하여 적어도 어느 한 실이 냉각운전을 요구하는 지 판단한다(단계 S11). 상기 단계(S11)에서 상기 냉동실온도(TF) 및 냉장실온도(TR)가 어느 하나라도 기준온도 이상일 경우에는 냉각운전요구가 있는 것으로 판단하여, 단계(S12)에서 압축기(31)를 구동시키게 된다.
단계(S14)에서는 압축기(31)에 전원이 인가된 후 개도조절수단(40)에도 전원을 인가하여 닫혀있던 개도조절수단(40)이 소정정도로 열리게 되어 응축기(32)와 냉각기 사이의 냉매관이 개방된다. 자세히 말하면, 전원을 인가받은 히터(47)가 가열되고 히터열에 의한 실리콘판(44,45)의 팽창으로 토출구(42)가 소정 정도 열리게 되어 고압측의 냉매가 소정 정도로 감압되어 제 1 냉각기(27)로 유입되게 되는 것이다.
단계(S16)에서 상기 제 1 냉각기(27)에서 냉장실 공기간의 열교환을 촉진시키도록 상기 냉장실팬(28)을 구동시킨다.
또한, 단계(S17)에서는 상기 냉장실팬(28)의 구동으로 상기 냉장실(23)의 냉각운전이 개시되면 냉매유량을 증가시켜 고압측과 저압측간의 압력차를 줄이기 위하여 상기 개도조절수단(40)의 개도를 증가시킨다. 이 때, 개도조절부(43)에 의해 개방되는 토출구(42)의 정도는 일반적인 냉동싸이클내에서 고압측과 저압측간의 압력차에 상응하는 정도의 압력차, 예컨데 P2의 압력차가 발생되도록 제어부가 상기 히터(47)에 인가되는 전원을 스위칭한다 (도 6b 참조).
한편, 단계(S18)에서는 냉장실 온도(TR)를 냉장실내에 보관된 식품을 냉동보관하기에 적절하도록 미리 설정된 냉장실 설정온도와 비교하게 된다. 상기 비교결과 냉장실 온도(TR)가 냉장실 설정온도이상이면 상기 단계(S14) 이하를 반복수행하여 냉장실이 희망하는 냉장실 설정온도까지 냉각되도록 하고, 상기 단계(S18)의 비교결과 냉장실온도(TR)가 냉장실 설정온도 이하이면 단계(S20)으로 진행하게 된다.
냉장실(23)이 냉장실 설정온도까지 냉각되었으므로, 단계(S20)에서 냉장실팬(28)의 구동을 오프시켜 냉장운전을 종료하게 된다. 단계(S22)에서는 냉동실팬(30)을 구동시켜 냉동운전을 수행하게 되는 데, 상기 냉동실팬(30)의 구동에 따라 제 2 냉각기(29)와 냉동실 공기간의 열교환을 촉진시킨다.
한편, 단계(S24)에서는 개도조절 수단(40)의 개도를 감소시켜 고압측과 저압측간의 압력차를 증가시키도록 히터(47)에 인가되는 전원을 스위칭하여 히터(47)의 발생열을 감소시킨다. 따라서, 실리콘판(44,45)의 팽창율도 감소하여 개도조절부(43)의 휨이 줄어들고, 그에 따라 냉매관의 개도도 감소하게 된다.
이는 도 6a에 도시된 압력-엔탈피선도에서 보는 바와 같이, 냉동운전중에는 고압측과 저압측간의 압력차를 소정 정도의 압력차(P1)를 유지하도록 증가시켜 압축기(31)의 압축용량을 증가시키도록 한다.
단계(S26)에서는 냉동운전이 수행됨에 따라 냉동실온도와 냉동실내에 보관된 식품을 냉동보관하기에 적정한 온도로 미리 설정된 냉동실 설정온도를 비교하고, 상기 비교결과 냉동실 온도가 냉동실 설정온도 이하이면 단계(S28)로 진행하여 냉동실팬(30)의 구동을 오프시키고, 단계(S30)에서는 압축기(31)의 구동을 오프시켜 냉동운전을 종료하게 된다. 이 때, 압축기의 구동이 오프됨에 따라 개도조절수단(40)에 인가되는 전원이 차단되어 개도조절부(43)의 실리콘판(44,45)이 수축되므로 토출구(42)가 닫혀 제 2 냉각기(29)에 유입되는 냉매가 차단되게 된다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 냉장고의 제어방법은 도 7B에 도시된 플로우차트에 나타낸 바와 같다. 도 7B에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 냉장고의 제어방법은, 단계(S110)에서 냉동실(22)의 온도(TF) 및 냉장실(23)의 온도(TR)를 감지하고, 상기 단계(S110)에서 감지된 냉장실온도 및 냉동실온도를 각각 소정의 기준온도와 비교하여 적어도 어느 한 실이 냉각운전을 요구하는 지 판단한다(단계 S111). 상기 단계(S111)에서 상기 냉동실 온도 및 냉장실 온도가 어느 하나라도 기준온도 이상일 경우에는 냉각운전요구가 있는 것으로 판단하여, 단계(S112)에서 압축기(31)를 구동시키게 된다.
단계(S114)에서는 압축기(31)에 전원이 인가된 후 개도조절수단(40)에도 전원을 인가하여 닫혀 있던 개도조절수단(40)이 소정정도로 열리게 되어 응축기(32)와 냉각기 사이의 냉매관이 개방된다. 자세히 말하면, 전원을 인가받은 히터(47)가 가열되고 히터열에 의한 실리콘판(44,45)의 팽창으로 토출구(42)가 소정 정도 열리게 되어 고압측의 냉매가 소정 정도로 감압되어 제 2 냉각기(29)로 유입되게 되는 것이다.
단계(S116)에서 상기 제 2 냉각기(29)와 냉동실 공기간의 열교환을 촉진시키도록 상기 냉동실팬(30)을 구동시킨다.
또한, 단계(S117)에서는 상기 냉동실팬(30)의 구동으로 상기 냉동실(22)의 냉각운전이 개시되면 냉매유량을 줄여 고압측과 저압측간의 압력차를 높이기 위하여 상기 개도조절수단(40)의 개도를 감소시킨다. 이 때, 개도조절부(43)에 의해 개방되는 토출구(42)의 정도는 일반적인 냉동싸이클내에서 고압측과 저압측간에 압력차에 상응하는 정도의 압력차, 예컨데 P1의 압력차가 발생되도록 제어부가 상기 히터(47)에 인가되는 전원을 스위칭한다 (도 6a 참조).
한편, 단계(S118)에서는 냉동운전됨에 따라 냉동실내의 온도가 저하되게 되므로 이때의 냉동실 온도(TF)를 냉동실내에 보관된 식품을 냉동보관하기에 적절하도록 미리 설정된 냉동실 설정온도와 비교하게 된다. 상기 비교결과 냉동실 온도(TF)가 냉동실 설정온도이상이면 상기 단계(S114) 이하를 반복수행하여 냉동실이 희망하는 냉동실 설정온도까지 냉각되도록 하고, 상기 단계(S118)의 비교결과 냉동실온도(TF)가 냉동실 설정온도 이하이면 단계(S120)으로 진행하게 된다.
냉동실(22)이 냉동실 설정온도까지 냉각되었으므로, 단계(S120)에서 냉동실팬(30)의 구동을 오프시켜 냉동운전을 종료하게 된다. 단계(S122)에서는 냉장실팬(28)을 구동시켜 냉장운전을 수행하게 되는 데, 상기 냉장실팬(28)의 구동에 따라 제 1 냉각기(27)와 냉장실 공기간의 열교환을 촉진시킨다.
한편, 단계(S124)에서는 개도조절 수단(40)의 개도를 증가시켜 고압측과 저압측간의 압력차를 줄이도록 히터(47)에 인가되는 전원을 스위칭하여 히터(47)의 발생열을 증가시킨다. 따라서, 실리콘판(44,45)의 팽창율이 증가하여 개도조절부(43)의 상방으로의 휨이 증가하고, 그에 따라 냉매관의 개도가 증가하게 된다. 이는 도 6B에 도시된 압력엔탈피선도에서 보는 바와 같이, 냉장운전중에는 냉장실의 제 1 냉각기(27)의 온도가 냉동실(22)의 제 2 냉각기(29)의 온도에 비해 높아도 냉장실(23)을 충분히 식품을 냉장시키기 위한 온도까지 냉각시킬 수 있으므로 고압측과 저압측간의 압력차를 소정 정도의 압력차(P2)를 유지하도록 감소시켜 압축기(31)의 압축용량이 감소될 수 있도록 하기 위함이다. 압축기(31)의 압축용량이 감소되게 되면, 그만큼 압축기(31)에서 소모되는 전력량이 감소되므로 압축기(31)의 불필요한 구동손실을 줄일 수 있게 된다.
단계(S126)에서는 냉장운전이 수행됨에 따라 냉장실온도와 냉장실내에 보관된 식품을 냉장보관하기에 적정한 온도로 미리 설정된 냉장실 설정온도를 비교하고, 상기 비교결과 냉장실 온도가 냉장실 설정온도 이하이면 단계(S128)로 진행하여 냉장실팬(28)의 구동을 오프시키고, 단계(S130)에서는 압축기(31)의 구동을 오프시켜 냉장운전을 종료하게 된다. 이 때, 압축기의 구동이 오프됨에 따라 개도조절수단(40)에 인가되는 전원이 차단되어 개도조절부(43)의 실리콘판(44,45)이 수축되므로 토출구(42)가 닫혀 제 1 냉각기(27)에 유입되는 냉매가 차단되게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 냉장고 및 그 제어방법은 감압기로써 개도조절수단을 구비하여 냉장실 및 냉동실 운전에 따라 냉동싸이클내애서 고압측과 저압측간의 압력차를 달리하도록 개도를 조절함으로써 압축기의 구동손실을 줄여 냉장고의 에너지 효율을 향상시킬 수 있다.

Claims (7)

  1. 냉매를 압축시키는 압축기, 상기 압축된 냉매를 응축시키는 응축기, 별도로 냉각되도록 상호 구획된 냉장실 및 냉동실, 상기 냉장실 및 상기 냉동실에 각각 마련되며 직렬연결된 제 1 냉각기 및 제 2 냉각기, 상기 냉장실 및 상기 냉동실에 각각 마련된 냉장실팬 및 냉동실팬으로 구성되어 냉동싸이클을 수행하는 냉장고에 있어서,
    냉장실 또는 냉동실의 냉각운전에 따라 냉동싸이클의 고압측과 저압측간의 압력차를 가변시키도록 휨을 발생하는 구조로 된 개도 조절 수단; 및
    냉각운전된 해당 실에 따른 팬이 구동되면 그에 따라 상기 개도조절수단의 휨 정도를 제어하는 제어부를 구비한 것을 특징으로 하는 냉장고.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 개도조절수단은,
    상기 응축기와 상기 제 1 냉각기 사이 또는 상기 응축기와 상기 제 2 냉각기 사이에 마련되고, 냉매를 유입시키는 흡입구, 상기 흡입구보다 내경이 작고냉매를 토출시키는 토출구, 상기 토출구측에 마련되는 히터 및 상호 면접촉되며 서로 다른 열팽창율을 갖는 두 개의 실리콘 판을 가지며 상기 히터 구동시 상기 토출구가 개방되도록 휨이 발생하는 개도조절부를 구비하여 냉매의 유량을 제어하고 저압측과 고압측간의 압력차를 조절하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 냉동실의 냉각운전시 상기 히터에 인가되는 전원을 스위칭하여 저압측과 고압측간의 압력차를 제 1 소정치(P1)로 유지하고, 상기 냉장실의 냉각운전시 상기 히터에 인가되는 전원을 스위칭하여 저압측과 고압측간의 압력차를 제 2 소정치(P2)로 유지하도록 하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 냉동실 냉각운전시의 저압측과 고압측간의 압력차인 제 1 소정치(P1)는 냉장실 냉각운전시의 압력차인 제 2 소정치(P2)보다 크게 설정되는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  5. 냉매를 압축시키는 압축기, 상기 압축된 냉매를 응축시키는 응축기, 별도로 냉각되도록 상호 구획된 냉장실 및 냉동실, 상기 냉장실 및 상기 냉동실에 각각 마련되며 직렬연결된 제 1 냉각기 및 제 2 냉각기, 상기 냉장실 및 상기 냉동실에 각각 마련된 냉장실팬 및 냉동실팬, 상기 응축기와 상기 냉각기들 사이에 설치되어 냉매흐름을 제어하는 개도 조절 수단을 구비한 냉장고의 제어방법에 있어서,
    상기 냉장실 및 상기 냉동실의 온도를 감지하는 온도감지단계;
    상기 온도감지단계에서 감지된 온도를 각 실의 설정온도와 비교하여 적어도 어느 한 실이 냉각운전을 요구하는지 판단하는 비교판단단계;
    상기 비교판단단계에서 적어도 어느 한 실에서 냉각운전요구가 있을 경우 그에 해당하는 실을 냉각하도록 해당 팬을 구동시키는 냉각단계; 및
    상기 냉각단계에서 구동된 해당 팬에 따라 상기 개도 조절 수단의 휨정도를 제어하여 냉매의 유량을 조절하는 개도 조절 단계를 구비한 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 비교판단단계에서 냉장실의 냉각운전요구가 있을 경우에, 상기 냉각단계에서 냉장실팬을 구동하고, 상기 개도 조절 단계에서 상기 개도 조절 수단의 휨정도을 증가시켜 개도가 증가되는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 비교판단단계에서 냉동실의 냉각운전요구가 있을 경우에, 상기 냉각 단계에서 냉동실팬을 구동하고, 상기 개도 조절 단계에서 상기 개도 조절 수단의 휨을 감소시켜 개도가 감소되는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어방법.
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