KR100231190B1 - 냉장고의 제상 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉장실 온도 중심으로 온도 제어를 수행하는 냉장고에서 증발기에 부착하는 서리를 제거할 수 있도록 한 냉장고의 제상 제어 방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 냉장고의 제상 제어 방법은, 하나의 팬으로 냉동실과 냉장실로 냉기를 송풍하고 냉장실 온도를 중심으로 팬과 압축기를 구동 제어하는 냉장고에서 증발기에 부착된 성에를 제거하는 방법으로서, 제상 모드로 전환시 현재 압축기의 구동 상태를 판단하는 단계와, 압축기가 구동온 상태이면 검출된 냉장실 온도가 기설정된 냉장실 강냉을 위한 하한 온도 이하이면 팬과 압축기를 구동 오프시키는 단계와, 압축기가 구동 오프 상태이면 압축기와 팬을 구동 온시키고 냉장실 부하를 검출하는 단계와, 검출된 냉장실 부하에 대응하여 팬과 압축기를 구동 오프시키는 온도를 가변 설정하여 팬과 압축기를 구동 오프시키는 단계와, 팬과 압축기를 구동 오프시킨 후, 증발기 내부에 장착된 제상 히터를 구동 온시키고 증발기 표면 온도를 검출하여 검출된 증발기 온도가 기설정된 기준 온도 이상이되면 히터의 구동을 오프시키는 단계를 포함하여, 냉장실 중심으로 온도 제어를 수행하는 냉장고에서 제상시 냉장실의 부하에 대응하여 프리쿨 모드를 수행하여 프리쿨 모드 수행으로 인한 냉장실의 과냉 현상을 방지할 수 있는 것이다.

Description

냉장고의 제상 제어 방법 (METHOD FOR DEFROSTING IN A REFRIGERATOR)

본 발명은 냉장고의 제상 제어 방법에 관한 것으로서, 특히 냉장실 온도 중심으로 온도 제어를 수행하는 냉장고에서 냉장실의 과냉 현상을 방지하면서 증발기에 부착하는 서리를 제거할 수 있도록 한 냉장고의 제상 제어 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 냉장고의 냉동 사이클은 저온저압의 가스 상태 냉매를 압축시켜 출력하는 압축기(Compressor)와 압축기로부터의 고온고압의 가스 상태 냉매를 외부 공기에 의해 냉각 응축시켜 액화시키는 응축기(Condenser)와 응축기로부터의 고압 액체 상태의 냉매를 감압시켜 출력하는 모세관(Capillary Tube)과 모세관으로부터의 감압된 냉매를 유입하여 저압 상태에서 낮은 온도로 증발시켜 열을 흡수시켜 냉각시키는 증발기(Evaporator)를 통하여 순환되며, 특히 간냉식(Fan-Cooling) 냉장고는 냉기를 토출시키기 위한 팬(Fan)을 구비하여 증발기 주변의 냉기를 냉동실 및 냉장실로 토출시켜 냉장고 내부를 냉각시키고 팬 및 압축기의 구동/정지 제어로서 온도 제어를 수행한다.

한편, 증발기(Evaporator) 주위의 냉기를 팬에 의해 강제로 대류시켜 냉각시키는 이러한 간냉식(Fan-Cooling) 냉장고 중에서 냉장실 온도 중심으로 온도 제어를 하는 냉장고는 냉동실에 하나의 팬을 구비하여 냉장실내에서 검출된 온도를 중심으로 냉기를 토출시키는 팬과 가스 상태의 냉매를 액화시키기 위하여 저압저온 냉매 가스를 고압고온 냉매 가스로 변환시키는 압축기(Compressor)를 구동 온/오프 제어하여 증발기 주위의 냉기를 냉동실 및 냉장실로 토출시켜서 냉장고의 온도를 적정 온도로 유지 한다.

부연 설명하면, 냉장실내의 검출된 온도가 기설정된 적정 상한 온도 이상이면 팬과 압축기를 동시에 구동 온시켜서 냉동실 및 냉장실을 냉각시키고, 냉장실내의 검출된 온도가 기설정된 적정 하한 온도 이하이면 팬과 압축기를 동시에 구동 오프시켜서 냉각을 멈추게된다.

한편, 냉동실 및 냉장실 각각의 온도를 중심으로 온도 제어를 하는 냉장고에서는 냉동실과 냉장실에 각각 냉기를 토출시키는 두 개의 팬을 독립적으로 검출된 냉동실 및 냉장실 온도에 의거하여 각각 구동 제어하며, 압축기는 통상적으로 냉동실로 냉기를 토출시키는 팬에 종속하여 구동 제어하여 냉장고의 온도를 적정 온도로 유지한다.

한편, 냉장고에서 고내의 공기 중의 수분과 식품에서 증발하는 수분이 빙결하여 증발기 표면에 성에가 발생하게 되며, 특히 수분이 많은 식품을 저장한다든지 랩이나 밀봉 용기를 사용하지 않고 식품을 보관할 경우에는 증발기에 성에의 부착이 많게된다. 이러한 성에는 열전달율이 낮아서 냉각 효율이 저하함과 동시에 압축기의 운전율이 높게되어 전력 소비가 증가되는 원인이 된다. 따라서, 냉장고의 냉각 기능을 항상 최량으로 유지하기 위해서는 성에 제거를 하는 것이 필요하다.

따라서, 증발기의 제상을 수행하기 위하여 종래에 제상 히터를 사용하는 경우에는 제상 히터를 증발기 내부에 설치하여 제상시 냉장고의 온도 상승을 보상하기 위하여 소정 시간(예를 들면, 50분 정도) 동안 압축기를 계속 구동시키는 프리쿨(Pre-Cool) 모드를 수행 후, 증발기에 부착된 성에가 제거될 때까지 예를 들면, 증발기 온도가 10℃ 정도까지 상승할 때까지 압축기를 구동 오프시키고 제상 히터를 구동시켜서 증발기의 성에를 융해 제거하였다.

그러나, 냉장실 온도 중심으로 온도 제어를 하는 냉장고에서는 상술한 프리쿨 모드를 기설정된 소정 시간 동안 수행하면 프리쿨 모드에 기인하여 오히려 냉장실 과냉각 현상이 발생할 수 있으며, 특히 냉장실 부하 즉, 보관중인 식품량이 적으면 과냉 현상이 더 발생될 수 있는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 냉장실 중심으로 온도 제어를 하는 냉장고에서 제상시 냉장실의 부하에 대응하여 프리쿨 모드를 수행하여 프리쿨 모드로 인한 과냉 현상을 방지하면서 제상 제어를 수행할 수 있도록 한 냉장고의 제상 제어 방법을 제공하는데 있다.

본 발명에 따른 냉장고의 제상 제어 방법은, 하나의 팬으로 냉동실과 냉장실로 냉기를 송풍하고 냉장실 온도를 중심으로 팬과 압축기를 구동 제어하는 냉장고에서 증발기에 부착된 성에를 제거하는 방법으로서, 제상 모드로 전환시 현재 압축기의 구동 상태를 판단하는 단계와, 압축기가 구동온 상태이면 검출된 냉장실 온도가 기설정된 냉장실 강냉을 위한 하한 온도 이하이면 팬과 압축기를 구동 오프시키는 단계와, 압축기가 구동 오프 상태이면 압축기와 팬을 구동 온시키고 냉장실 부하를 검출하는 단계와, 검출된 냉장실 부하에 대응하여 팬과 압축기를 구동 오프시키는 온도를 가변 설정하여 팬과 압축기를 구동 오프시키는 단계와, 팬과 압축기를 구동 오프시킨 후, 증발기 내부에 장착된 제상 히터를 구동 온시키고 증발기 표면 온도를 검출하여 검출된 증발기 온도가 기설정된 기준 온도 이상이되면 히터의 구동을 오프시키는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.

한편, 냉장실 부하를 검출하는 단계는, 압축기가 온/오프되는 사이클내에 검출된 냉장실 온도의 최소 온도와 최대 온도 변화폭에 비례하여 저부하, 중부하, 과부하로 판단하는 것을 특징으로 한다.

또한, 검출된 냉장실 부하가 저부하이면 검출된 냉장실 온도가 기설정된 냉장실 중냉을 위한 하한 온도 이하이면 팬과 압축기를 구동 오프시키고, 검출된 냉장실 부하가 중부하이면 검출된 냉장실 온도가 기설정된 냉장실 강냉을 위한 하한 온도 이하이면 팬과 압축기를 구동 오프시키고, 검출된 냉장실 부하가 과부하이면 검출된 냉장실 온도가 기설정된 냉장실 강냉을 위한 하한 온도 보다 소정 온도 낮은 온도 이하이면 팬과 압축기를 구동 오프시키는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 채용된 냉장고에 대한 개략적인 블럭도

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 냉장고의 제상 제어 과정을 도시한 흐름도

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞

10,20 : 제 1,2 온도 검출부 30 : 마이컴

40 : 팬 구동부 50 : 팬

60 : 압축기 구동부 70 : 압축기

80 : 히터 구동부 90 : 제상 히터

본 발명의 상술한 목적과 여러 가지 장점은 이 기술 분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 후술되는 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따라 채용된 냉장고에 대한 개략적인 블록도로서, 제 1,2 온도 검출부(10,20), 마이컴(30), 팬구동부(40), 팬(50), 압축기 구동부(60), 압축기(70), 히터 구동부(80) 및 제상 히터(90)를 포함한다.

이러한 구성에 있어서, 제 1 온도 검출부(10)는 냉장실내의 소정 위치에 설치되어 냉장실의 실내 온도를 검출하여 검출 신호를 후술하는 마이컴(40)의 A/D(Analog to Digital) 포트로 인가한다.

그리고, 제 2 온도 검출부(20)는 증발기내의 소정 위치에 설치되어 증발기의 온도를 검출하여 검출 신호를 마이컴(40)의 A/D 포트로 인가한다.

또한, 마이컴(30)은 사용자에 의거하여 선택 가능한 강냉, 중냉, 약냉을 위한 기준 온도 즉, 강냉 상한/하한 온도, 중냉 상한/하한 온도, 약냉 상한/하한 온도를 가지고 제 1 온도 검출부(10)를 통하여 검출된 냉장실 온도가 상한 온도 이상이면 후술하는 팬(50)과 압축기(70)를 구동 온제어하고 검출된 냉장실 온도가 하한 온도 이하이면 팬(50)과 압축기(70)를 구동 오프제어하는 통상 운전 제어를 수행한다.

또한, 마이컴(30)은 제상 모드로 전환시 압축기(70)의 구동 온/오프 상태를 판단하여, 압축기(70)가 구동온 상태이면 검출된 냉장실 온도가 기설정된 강냉 하한 온도 이하가 될 때까지 팬(50)과 압축기(70)를 계속 구동 온제어하여 프리쿨 모드를 수행하고, 압축기(70)가 구동오프 상태이면 냉장실 부하를 판단하여 저부하시는 검출된 냉장실 온도가 기설정된 냉장실 중냉을 위한 하한 온도 이하가 될 때까지, 중부하시는 검출된 냉장실 온도가 기설정된 냉장실 강냉을 위한 하한 온도가 될 때까지, 과부하시는 검출된 냉장실 온도가 기설정된 냉장실 강냉을 위한 하한 온도 보다 소정 온도 낮은 온도가 될 때까지 각각 팬(50)과 압축기(70)를 구동 온 제어하여 프리쿨 모드를 수행하고 제상 히터(90)를 구동 온시키고 제 2 온도 검출부(20)를 통하여 증발기 온도가 기설정된 기준 온도(예를 들면, 10℃) 보다 높아지면 제상 히터(90)를 구동 오프제어하고 소정 시간 동안 휴지 모드를 갖고 제상 모드를 종료한다.

한편, 마이컴(30)은 냉장실 부하 판단시 이전의 압축기가 온/오프되는 소정 수(예를 들면, 3)의 사이클내에 검출된 냉장실 온도의 최소 온도와 최대 온도의 평균 변화폭을 계산하여 그 변화폭에 비례하여 저부하, 중부하, 과부하로 판단한다.

한편, 팬구동부(40)는 구동 소자 및 릴레이 등을 이용하여 마이컴(30)으로부터의 제어에 의거하여 소정 구동 신호를 팬(50)으로 출력하며, 팬(50)은 팬구동부(40)로부터의 구동 신호에 의거하여 구동되어 도시 생략된 증발기 주변의 냉기를 냉동실과 냉장실로 토출시킨다.

또한, 압축기 구동부(60)는 구동 소자 및 릴레이 등을 이용하여 마이컴(30)으로부터의 제어에 의거하여 소정 구동 신호를 압축기(70)로 출력하며, 압축기(70)는 상술한 바 있는 냉동 사이클에서 기화된 냉매를 다시 액화시켜 재사용하기 위한 준비 단계로 도시 생략된 증발기로부터의 저온저압의 냉매 가스를 고온고압의 냉매 가스로 압축 변환하여 도시 생략된 응축기로 출력한다.

한편, 히터 구동부(80)는 구동 소자 및 릴레이 등을 이용하여 마이컴(30)의 제어에 의거하여 소정 구동 신호를 제상 히터(90)로 출력하며, 제상 히터(90)는 증발기에 부착되는 성에를 제거하기 위한 제상 히터로서, 증발기에 장착되어 히터 구동부(80)로부터의 구동 신호에 의거하여 발열되어 증발기에 부착된 성에를 융해 제거한다.

다음에, 상술한 구성부를 포함하는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 냉장고의 제상 제어 과정을 첨부한 도 2의 흐름도를 참조하여 상세히 설명한다.

먼저, 마이컴(30)은 제상 모드로 돌입하기 위한 소정 조건이 되면(단계 200), 압축기(70)의 현재 구동 온/오프 상태를 판단한다(단계 202).

이때, 압축기(70)가 구동 온 상태이면 제 1 온도 검출부(10)를 통하여 검출된 냉장실 온도가 기설정된 강냉 하한 온도 이하인지를 판단한다(단계 204).

이때, 검출된 냉장실 온도가 강냉 하한 온도 이하이면 팬(50)과 압축기(70)를 구동 오프 제어하여 프리쿨 모드를 종료시킨다(단계 206).

다음에, 마이컴(30)은 제상 히터(90)를 구동 온 제어하여(단계 208), 증발기에 부착된 성에를 제거하기 시작한다.

다음에, 제 2 온도 검출부(20)를 통하여 검출된 증발기 온도가 기설정된 기준 온도(예를 들면, 10℃) 이상이면(단계 210), 성에가 제거된 것으로 간주하여 제상 히터(90)를 구동 오프 제어하고(단게 212), (증발기의 온도 상승으로 팬(50)과 압축기(70)를 구동시 냉각 효과를 기대하기 어렵기 때문에 소정 시간 동안 휴지 모드를 갖고(단계 214), 제상 모드를 종료한다.

한편, 상술한 단계 (202)에서 현재 압축기(70)가 구동 오프 상태이면 마이컴(30)은 팬(50)과 압축기(70)를 구동 온 제어하여 프리쿨 모드를 수행한다(단계 216).

다음에, 마이컴(30)은 냉장실 부하 즉, 냉장실에 보관중인 음식물량을 판단한다(단계 218).

부연 설명하면, 마이컴(030)은 냉장실 부하를 판단하기 위하여 압축기(70)가 온/오프되는 이전의 3 사이클의 평균 냉장실 최저 온도와 최고 온도의 변화폭을 계산하여 그 변환폭에 비례하여 저부하, 중부하, 과부하를 판단한다.

이러한 이유는, 냉장실의 부하가 많을수록 기설정된 하한 온도에서 팬(50)과 압축기(70)를 오프시켜도 실제 검출된 냉장실 온도의 최저 온도는 부하에 기인하여 더 낮아지며, 기설정된 상한 온도에서 팬(50)과 압축기(70)를 온시켜도 실제 검출된 냉장실 온도의 최고 온도는 부하에 기인하여 더 높아지기 때문이다.

또한, 냉장실 부하가 적을수록 과냉 현상이 발생할 확률이 높으며, 따라서 제상시 수행하는 프리쿨 모드도 냉장실 부하에 비례하는 시간으로 수행해야지만 프리쿨 모드에 기인하는 과냉 현상을 방지할 수 있다.

따라서, 마이컴(30)은 냉장실 부하가 과부하로 판단되면 프리쿨 모드 수행을 길게하기 위하여 검출된 냉장실 온도가 기설정된 강냉 하한 온도 보다 소정 온도(예를 들면, -2℃) 낮은 온도 이하로 떨어지면(단계 220), 상술한 단계 (206)으로 진행하여 팬(50)과 압축기(70)의 구동을 오프제어하고 계속 제상 모드를 수행한다.

한편, 냉장실 부하가 중부하로 판단되면 프리쿨 모드 수행을 조금 줄이기 위하여 상술한 단계 (204)로 진행하여 검출된 냉장실 온도가 기설정된 강냉 하한 온도 이하로 떨어지면 팬(50)과 압축기(70)의 구동을 오프제어하고 계속 제상 모드를 수행한다.

다른 한편, 냉장실 부하가 소부하로 판단되면 프리쿨 모드 수행을 최소한으로 줄이기 위하여 검출된 냉장실 온도가 기설정된 중냉 하한 온도 이하로 떨어지면(단계 222), 상술한 단계 (206)으로 진행하여 팬(50)과 압축기(70)를 구동 오프제어하고 계속 제상 모드를 수행한다.

한편, 이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정 실시가 가능함을 알 수 있을 것이다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 냉장실 중심으로 온도 제어를 수행하는 냉장고에서 제상시 냉장실의 부하에 대응하여 프리쿨 모드를 수행하여 프리쿨 모드 수행으로 인한 냉장실의 과냉 현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 하나의 팬으로 냉동실과 냉장실로 냉기를 송풍하고 냉장실 온도를 중심으로 팬과 압축기를 구동 제어하는 냉장고에서 증발기에 부착된 성에를 제거하는 방법에 있어서,

   제상 모드로 전환시 현재 압축기의 구동 상태를 판단하는 단계와;

   압축기가 구동온 상태이면 검출된 냉장실 온도가 기설정된 냉장실 강냉을 위한 하한 온도 이하이면 팬과 압축기를 구동 오프시키는 단계와;

   압축기가 구동 오프 상태이면 압축기와 팬을 구동 온시키고 냉장실 부하를 검출하는 단계와;

   검출된 냉장실 부하에 대응하여 팬과 압축기를 구동 오프시키는 온도를 가변 설정하여 팬과 압축기를 구동 오프시키는 단계와;

   팬과 압축기를 구동 오프시킨 후, 증발기 내부에 장착된 제상 히터를 구동 온시키고 증발기 표면 온도를 검출하여 검출된 증발기 온도가 기설정된 기준 온도 이상이되면 히터의 구동을 오프시키는 단계를 포함하는 냉장고의 제상 제어 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 냉장실 부하를 검출하는 단계는, 압축기가 온/오프되는 사이클내에 검출된 냉장실 온도의 최소 온도와 최대 온도 변화폭에 비례하여 저부하, 중부하, 과부하로 판단하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제상 제어 방법.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 냉장실 부하검출 단계는 검출된 냉장실 부하가 저부하이고 검출된 냉장실 온도가 기설정된 냉장실 중냉을 위한 하한 온도 이하이면 팬과 압축기를 구동 오프시키는 단계와;

   검출된 냉장실 부하가 중부하이고 검출된 냉장실 온도가 기설정된 냉장실 강냉을 위한 하한 온도 이하이면 팬과 압축기를 구동 오프시키는 단계와;

   검출된 냉장실 부하가 과부하이고 검출된 냉장실 온도가 기설정된 냉장실 강냉을 위한 하한 온도 보다 소정 온도 낮은 온도 이하이면 팬과 압축기를 구동 오프시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제상 제어 방법.

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