KR100222952B1 - 독립냉각방식 냉장고 및 그 제상제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 냉매를 압축하는 압축기와, 상기 압축기로부터의 냉매를 수령하는 제 1 및 제 2증발기와, 상기 각 증발기에 부속되어 있는 제 1 및 제 2제상히터와, 상기 제 1 및 제 2제상히터의 동작을 단속하는 제상타이머를 갖는 독립냉각방식 냉장고 및 그 제상제어방법에 관한 것으로서, 본 냉장고에서의 제상타이머는, 상기 제 1제상히터에의 전원을 단속하는 제 1스위칭부와; 상기 제 2제상히터에의 전원을 단속하는 제 2스위칭부와; 상기 압축기의 구동시간 누적치가 소정의 제 1제상시간에 도달할 때 상기 제 1스위칭부를 턴온시키고, 상기 누적치가 상기 제 1제상시간보다 긴 소정의 제 2제상시간이 도달할 때 상기 제 2스위칭부를 턴온시키는 2단의 스위칭타이밍을 갖는 스위칭구동부를 포함한다. 이에 의해, 단일의 기계적 타이머에 의해 각 증발기의 제상을 효과적으로 수행할 수 있으므로, 비교적 고가의 마이컴이나 그 제어프로그램을 필요로 하지 않으며, 이에 따라 독립방식 냉장고의 제상제어를 비교적 저렴하고 신뢰도가 높게 수행할 수 있게 된다.

Description

독립냉각방식 냉장고 및 그 제상제어방법{}
본 발명은 냉매를 압축하는 압축기와, 상기 압축기로부터의 냉매를 수령하는 제 1 및 제 2 증발기와, 상기 각 증발기에 부속되어 있는 제 1 및 제 2 제상히터의 동작을 단속하는 제상타이머를 갖는 독립냉각방식 냉장고에 관한 것이다.
냉장고는 일반적으로, 외형을 구성하는 본체를 가지며, 본체의 내부는 냉동실 및 냉장실로 구획되어 있다. 또한, 냉장고는 냉동실 및 냉장실에 냉기를 공급하기 위한 냉각시스템을 가지고 있다. 냉각시스템은 압축기, 응측기 및 증발기 등으로 구성되며, 압축기는 외부전원으로부터 전원을 공급받아 냉매를 압축하고, 압축기에서 압축된 냉매는 응축기에서 응축되며, 증발기에서는 응축기에서 응축된 냉매를 증발시켜 냉기를 생성한다. 증발기에서 생성된 냉기는 송풍팬에 의해 냉동실 및 냉장실로 공급된다.
소위 독립냉각방식 냉장고는, 냉동실 및 냉장실에 각각 대응하여 상호 직렬로 연결된 한 쌍의 증발기를 가지고, 각 증발기에서 생성된 냉기는 각 증발기에 부속된 송풍팬에 의하여 냉동실 및 냉장실에 각각 공급된다. 이러한 독립냉각방식 냉장고에서는, 냉동실 및 냉장실의 설정온도가 다르므로 각 송풍팬의 동작시간도 다르게 제어되며, 또한 각 증발기의 표면에 누적되는 성에의 양도 다르므로 제상히터에 의한 제상동작시간도 각각 다르게 제어되어야 한다.
종래의 독립냉각방식 냉장고는, 냉각시스템의 제어를 위하여, 각 소요영역의 온도를 감지하는 온도센서와, 각 온도센서에서 검출된 정보에 기초하여 소정의 제어신호를 발생하는 마이컴을 가지고 있다. 도 4는 종래의 독립냉각방식 냉장고의 제어블럭도로서, 이 도면에 도시된 바와 같이, 마이컴(40)은 냉동실 온도센서(50), 냉장실 온도센서(52), 냉동실증발기 온도센서(54), 냉장실증발기 온도센서(56)로부터의 감지신호를 입력받아, 압축기(60), 냉동실팬(62), 냉장실팬(64), 냉동실제상히터(66), 냉장실제상히터(68) 등의 동작을 제어한다.
그런데, 이러한 종래의 독립냉각방식 냉장고에서는, 제상제어를 위해 비교적 고가의 온도센서를 각 증발기에 설치하여햐 하고, 마이컴과 비교적 복잡한 제어프로그램을 필요로 한다. 그래서, 이러한 전자제어방식은 전체적 제조비용이 증대하며, 부품의 수가 많으므로 작동불량이 발생할 가능성이 높다.
따라서, 본 발명의 목적은, 비교적 저렴한 구조로 제상제어를 수행할 수 있으며, 마이컴과 제어프로그램 없이 기계적인 제상제어가 가능한 독립냉각방식 냉장고 및 그 제상제어방법을 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 독립냉각방식 냉장고의 측단면도,
도 2는 도 1의 냉장고의 제어회로도,
도 3은 본 발명에 따른 냉장고의 제상제어방법을 나타낸 제어흐름도,
도 4는 종래의 독립냉각방식 냉장고의 제어블럭도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 : 제상타이머 2 : 제 1스위칭부
3 : 제 2스위칭부 4 : 타이밍모터
6 : 제 1써모스위치 7 : 제 1퓨즈
8 : 제 2써모스위치 9 : 제 2퓨즈
11 : 제 1제상히터 17 : 압축기
18 : 전원공급부 19 : 온도조절스위치
21 : 제 2제상히터
상기 목적은, 본 발명에 따라, 냉매를 압축하는 압축기와, 상기 압축기로부터의 냉매를 수령하는 제 1 및 제 2증발기와, 상기 각 증발기에 부속되어 있는 제 1 및 제 2제상히터와, 상기 제 1 및 제 2제상히터의 동작을 단속하는 제상타이머를 갖는 독립냉각방식 냉장고에 있어서, 상기 제상타이머는, 상기 제 1제상히터에의 전원을 단속하는 제 1스위칭부와, 상기 제 2제상히터에의 전원을 단속하는 제 2스위칭부와, 상기 압축기의 구동시간 누적치가 소정의 제 1제상시간에 도달할 때 상기 제 1스위칭부를 턴온시키고, 상기 누적치가 상기 제 1제상시간보다 긴 소정의 제 2제상시간이 도달할 때 상기 제 2스위칭부를 턴온시키는 2단의 스위칭타이밍을 갖는 스위칭구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고에 의해 달성된다.
여기서, 상기 압축기와 상기 제 1제상히터는 전원에 대해 상호 병렬로 배치되며, 상기 제 1스위칭부는 상기 압축기와 상기 제 1제상히터에의 전원분기점에 위치하여 상기 압축기와 상기 제 1제상히터중 어느 하나에 선택적으로 전원을 연결시켜 압축기의 구동과 제 1제상히터의 제상동작을 번갈아 가며 수행시킬 수 있다. 그리고, 상기 스위칭구동부는 단일의 타이밍모터를 포함하며, 상기 타이밍모터는 상기 제 1제상히터에 대해 상기 제 1스위칭부와 병렬로 연결될 경우, 압축기의 작동과 함께 연동하여 타이밍카운트를 행하고 제상히터의 작동시 타이밍카운팅을 중단하게 된다. 이 때, 상기 제 1증발기의 온도가 소정이상일 때 상기 제 1스위칭부를 통해 상기 제 1제상히터로 공급되는 전원을 차단하는 제 1써모스위치를 더 포함하며, 상기 제 1써모스위치는 상기 제 1스위칭부와 직렬로, 상기 타이밍모터와 상호 병렬로 배치함으로써, 증발기의 온도에 따라 제 1제상히터의 동작을 차단하도록 할 수 있다. 그리고, 상기 제 2제상히터와 상기 제 2스위칭부는 상기 제 1스위칭부와 상기 제 1써모스위치사이에서 분기되어 상기 제 1제상히터 및 상기 제 1써모스위치와 상호 병렬로 접속되며, 상기 제 2제상히터와 상기 제 2스위칭부 사이에, 상기 제 2증발기의 온도가 소정이상일 때 상기 제 2스위칭부를 통해 상기 제 2증발기로 공급되는 전원을 차단하는 제 2써모스위치를 더 포함하여 상기 제 2제상히터의 제상시간을 조절할 수 있다.
한편, 본 발명에 따르면, 압축기의 구동시간을 누적하는 단계와, 상기 누적 구동시간이 소정의 제 1제상주기에 도달할 때, 상기 압축기의 작동을 중단시키는 동시에 상기 제 1제상히터를 작동시키는 단계와, 상기 누적 구동시간이 소정의 제 1제상주기보다 긴 소정의 제 2제상주기에 도달할 때, 상기 제 2제상히터를 작동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 독립냉각방식 냉장고의 제상제어방법이 제공된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 독립냉각방식 냉장고의 측단면도이다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 독립냉각방식 냉장고는, 일반적으로 단열구조의 본체(10)를 가지며, 그 내부에는 중간격벽(27)에 의해 구획된 냉장실(30)과 냉동실(20)이 형성되어 있다. 본체(10)의 후면 하부에는 냉매를 압축하기 위한 압축기(17)가 설치되어 있고, 냉장실(30)과 냉동실(20)의 후벽 내에는 압축기(17)에서 압축된 냉매를 수령하여 증발시킴으로써 냉기를 생성하는 제 1증발기(13) 및 제 2증발기(23)가 설치되어 있다. 제 1증발기(13) 및 제 2증발기(23)는 압축기(17)에 대해 상호 직렬로 연결되며, 이들에서 생성된 냉기는 냉장실팬(15)과 냉동실팬(25)에 의해 각각 냉장실(30)과 냉동실(20)에 공급된다. 또한, 냉매가 순환함에 따라 제 1증발기(13) 및 제 2증발기(23)에 생성되는 성에를 제거하기 위해 각 증발기(13,23)에 인접하여 제 1제상히터(11)와 제 2제상히터(21)가 설치되어 있다. 전원이 공급되면 냉매가 압축기(17), 응축기(미도시), 제 1증발기(13) 및 제 2증발기(23)를 거치며 냉기를 생성시키며, 냉동싸이클이 반복됨에 따라 각 증발기(13,23)에 생성되는 성에는 각 제상히터(11,21)에서 발생되는 열에 의해 주기적으로 제거된다.
도 2는 도 1에 따른 독립냉각방식 냉장고의 제상제어회로도이다. 이 도면에 볼 수 있는 바와 같이, 제 1 및 제 2제상히터(11,21)는 전원공급부(18) 및 압축기(17)에 대해 병렬로 접속되어 있고, 동시에 상호에 대해서도 병렬로 접속되어 있다. 제상히터들의 분기접속부에는 제상히터들의 주기적 작동제어를 위한 제상타이머(1)가 설치되어 있다. 제상타이머(1)와 전원공급부(18) 사이에는 냉동실의 온도에 따라 턴온 및 턴오프되는 온도조절스위치가 설치되어, 냉동실의 온도에 따라 압축기(17)의 작동을 단속한다.
제상타이머(1)는, 전원공급시 회전하는 타이밍모터(4)와, 전원공급부(18)로부터의 전원을 압축기(17)와 제 1제상히터(11)에 선택적으로 연결하는 제 1스위칭부(2)와, 제 1스위칭부(2)를 통해 제 2제상히터(21)로 공급되는 전원을 단속하는 제 2스위칭부(3)를 가진다. 타이밍모터(4)는 도시않은 캠기구 등과 함께 스위칭구동부를 형성하여, 제 1스위칭부(2) 및 제 2스위칭부(3)를 절환작동시킨다. 타이밍모터(4)는 전원공급부(18) 및 제 1제상히터(11)에 대해 제 1스위칭부(2)와 병렬로 접속되어 있다. 타이밍모터(4)를 포함한 스위칭구동부는, 압축기(17)의 작동시간을 누적하여, 소정의 제상시간에 이르렀을 때, 제 1스위칭부(2) 및 제 2스위칭부(3)를 독립적으로 절환시켜 제 1제상히터(11) 및 제 2제상히터(21)를 작동시킨다. 여기서, 냉장실(13)에 부속된 제 1증발기(13)는 냉동실(23)에 부속된 제 2증발기(23)에 비해 성에의 생성이 더 많기 때문에, 제 1제상히터(11)의 제상주기가 제 2제상히터(21)의 제상주기에 비해 짧도록 설정되어 있다. 예를 들면, 제 1증발기(13)의 제상주기를 6시간으로 할 경우, 제 2증발기(23)의 제상주기는 12시간으로 설정되어, 제 1증발기(13)가 2회 제상된 때 제 2증발기(23)는 1회 제상되도록 할 수 있다.
제 1스위칭부(2)와 제 1제상히터(11) 사이에는 제 1증발기(13)의 온도에 따라 제 1제상히터(11)에의 전원을 단속하는 제 1써모스위치(6)가 설치되어 있고, 제 1써모스위치(6)와 제 1제상히터(11) 사이에는 과전압차단을 위한 제 1퓨즈(7)가 마련되어 있다. 제 2제상히터(21)에의 전원라인은 제 1스위칭부(2)와 제 1써모스위치(6) 사이에 분기되며, 그 분기점 이후에 제 2스위칭부(3)가 배치되어 있다. 제 2스위칭부(3)와 제 2제상히터(21) 사이에는, 제 2제상히터(21)의 경우와 마찬가지로, 제 2증발기(23)의 온도에 따라 제 2제상히터(21)에의 전원을 단속하는 제 2써모스위치(8)와, 제 2제상히터(21)에의 과전압차단을 위한 제 2퓨즈(9)가 마련되어 있다.
이러한 구성에 의하여, 초기상태에서는 온도조절스위치(19)가 온상태로 있고, 제 1스위칭부(2)가 전원을 압축기(17)로 연결한 상태에서, 도 3에 도시된 바와 같이, 압축기(17)에 전원이 공급되어 압축기(17)가 작동하면, 냉매가 냉동사이클을 순환하여 냉기를 발생시키고, 이에 의해 냉동실 및 냉장실이 냉각되게 된다. 압축기(17)가 작동하면, 타이밍모터(4)에 대해서도 전원라인이 형성되어 타이밍모터(4)도 동작한다. 냉동실내의 온도가 소정이하로 떨어지면, 냉동실내에 설치되어 있는 온도조절스위치(19)는 턴오프되어 압축기(17) 및 타이밍모터(4)에의 전원을 차단하여, 압축기(17)의 작동을 중단시키고, 마찬가지로 타이밍모터(4)도 동작중단하여 압축기(17)의 작동시간 누적을 중단한다. 압축기(17)가 재작동하면, 타이밍모터(4)는 다시 동작하여 압축기(17)의 작동시간 누적을 계속한다(S1).
예를 들어, 제 1증발기(13)의 제상주기를 6시간으로 하고 제 2증발기(23)의 제상주기를 12시간으로 할 경우, 압축기(17)의 작동시간이 소정의 제 1제상시간 즉 6시간에 이르면(S2), 제상타이머(1)는 타이밍모터(4)에 의해 동작하는 도시않은 캠기구를 통해 제 1스위칭부(2)를 제 1제상히터(11)쪽으로 절환한다. 이에 의해, 압축기(17)의 동작은 중단되는 한편, 제 1제상히터(11)에는 전원이 공급되어 제 1제상히터(11)는 동작을 개시한다(S3). 이 때, 제 1스위칭부(2)와 제 1제상히터(11)를 연결하는 전원라인이 형성되므로, 제 1스위칭부(2)와 병렬로 연결된 타이밍모터(4)에는 타이밍모터(4)의 고임피던스에 기인하여 전류가 흐르지 아니한다. 이에 의해, 타이밍모터(4)의 동작은 중단되어, 시간을 누적하지 아니한다. 전원의 공급에 의해 제 1제상히터(11)가 동작하여 발열함으로써 제 1증발기(13)의 표면에 착상된 성에는 제거된다.
제 1제상히터(11)의 동작에 의해 제 1증발기(13)의 표면에 형성되어 있던 성에가 제거되면, 제1증발기의 온도는 소정이상으로 증가하게 되며(S4), 이에 의해 제 1써모스위치(6)가 턴오프된다. 제 1써모스위치(6)의 턴오프에 의해 제 1제상히터(11)에의 전원은 차단되어 제 1증발기(13)에 대한 제상작업이 종료되며(S5), 동시에 제 1스위칭부(2)를 통하는 전원라인이 단절되어 타이밍모터(4)를 통하는 전원라인이 형성되어 타이밍모터(4)는 동작을 재개한다. 타이밍모터(4)의 동작재개후 일정시간이 지나면, 스위칭구동부는 제 1스위칭부(2)를 압축기(17)쪽으로 절환하여 압축기(17)를 작동가능한 상태로 한다.
압축기(17)의 총 누적작동시간이 제 2제상시간 즉 12시간에 이르면(S6), 제상타이머(1)는 제 1스위칭부(2) 및 제 2스위칭부(3)를 모두 절환시켜, 제 1스위칭부(2)는 제 1제상히터(11)로 접속시키고 제 2스위칭부(3)는 턴온시킨다. 이에 의해, 전술한 바와 같이, 타이밍모터(4)는 동작중단하는 한편, 제 1제상히터(11)와 제 2제상히터(21)는 동작하여 해당 증발기를 제상한다(S7). 제상과정에서 해당 증발기의 온도가 증대하여 제1 및 제2증발기의 온도가 소정이상되면(S8), 그들에 부속된 각 써모스위치(6,8)가 턴오프되어 각 증발기(13,23)의 제상을 독립적으로 중단시킴으로써 제1 및 제2제상히터가 작동중지된다(S9). 제 1써모스위치의 턴오프에 의해, 전술한 바와 같이. 타이밍모터(4)가 동작재개하여 소정시간이 경과하면 스위칭구동부는 제 1스위칭부(2)를 압축기(17)쪽으로 절환하는 동시에 제 2스위칭부(3)를 턴오프한다. 이에 의해, 양 증발기(13,23)의 제상작업이 종료하고 압축기(17)가 재작동하여 냉각작업이 개시된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 단일의 기계적 타이머에 의해 각 증발기의 제상을 효과적으로 수행할 수 있으므로, 비교적 고가의 마이컴이나 그 제어프로그램을 필요로 하지 않으며, 이에 따라 독립냉각방식 냉장고의 제상제어를 비교적 저렴하고 신뢰도가 높게 수행할 수 있게 된다.

Claims (8)

  1. 냉매를 압축하는 압축기와, 상기 압축기로부터의 냉매를 수령하는 제 1 및 제 2증발기와, 상기 각 증발기에 부속되어 있는 제 1 및 제 2제상히터와, 상기 제 1 및 제 2제상히터의 동작을 단속하는 제상타이머를 갖는 독립냉각방식 냉장고에 있어서, 상기 제상타이머는,
    상기 제 1제상히터에의 전원을 단속하는 제 1스위칭부와;
    상기 제 2제상히터에의 전원을 단속하는 제 2스위칭부와;
    상기 압축기의 구동시간 누적치가 소정의 제 1제상시간에 도달할 때 상기 제 1스위칭부를 턴온시키고, 상기 누적치가 상기 제 1제상시간보다 긴 소정의 제 2제상시간이 도달할 때 상기 제 2스위칭부를 턴온시키는 2단의 스위칭타이밍을 갖는 스위칭구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 압축기와 상기 제 1제상히터는 전원에 대해 상호 병렬로 배치되며, 상기 제 1스위칭부는 상기 압축기와 상기 제 1제상히터에의 전원분기점에 위치하여 상기 압축기와 상기 제 1제상히터중 어느 하나에 선택적으로 전원을 연결시키는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 스위칭구동부는 단일의 타이밍모터를 포함하며, 상기 타이밍모터는 상기 제 1제상히터에 대해 상기 제 1스위칭부와 병렬로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제 1증발기의 온도가 소정이상일 때 상기 제 1스위칭부를 통해 상기 제 1제상히터로 공급되는 전원을 차단하는 제 1써모스위치를 더 포함하며,
    상기 제 1써모스위치는 상기 제 1스위칭부와 직렬로, 상기 타이밍모터와 상호 병렬로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제 2제상히터와 상기 제 2스위칭부는 상기 제 1스위칭부와 상기 제 1써모스위치사이에서 분기되어 상기 제 1제상히터 및 상기 제 1써모스위치와 상호 병렬로 접속되며,
    상기 제 2제상히터와 상기 제 2스위칭부 사이에, 상기 제 2증발기의 온도가 소정이상일 때 상기 제 2스위칭부를 통해 상기 제 2증발기로 공급되는 전원을 차단하는 제 2써모스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  6. 냉매를 압축하는 압축기와, 상기 압축기로부터의 냉매를 수령하는 제 1 및 제 2증발기와, 상기 각 증발기에 부속되어 있는 제 1 및 제 2제상히를 갖는 독립냉각방식 냉장고의 제상제어방법에 있어서,
    압축기의 구동시간을 누적하는 단계와;
    상기 누적 구동시간이 소정의 제 1제상주기에 도달할 때, 상기 압축기의 작동을 중단시키는 동시에 상기 제 1제상히터를 작동시키는 단계와;
    상기 누적 구동시간이 소정의 제 1제상주기보다 긴 소정의 제 2제상주기에 도달할 때, 상기 제 2제상히터를 작동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 독립냉각방식 냉장고의 제상제어방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제 1증발기의 온도를 검출하는 단계와;
    상기 제 1제상히터의 작동중 상기 제 1증발기의 온도가 소정이상일 때 상기 제 1제상히터의 동작을 중단시키는 동시에 상기 압축기의 운전을 재개시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 독립냉각방식 냉장고의 제상제어방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 제 2증발기의 온도를 검출하는 단계와;
    상기 제 2제상히터의 작동중 상기 제 2증발기의 온도가 소정이상일 때 상기 제 2제상히터의 동작을 중단시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 독립냉각방식 냉장고의 제상제어방법.
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