KR100299240B1 - 냉장고의제상장치및제상방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉장고 증발기의 제상장치 및 그 방법에 관한 것으로서 특히, 배수관의 일측에 제상수흐름 감지센서를 설치하여 제상수의 흐름이 완전히 없어진 후 압축기가 구동되도록 하여 제상불량이 방지되도록 한 냉장고의 제상장치와 이러한제상장치로서 제상작동을 수행하는 방법에 관한 것이다.

본 발명은, 증발기 주위에 생성된 성애를 제거하기 위한 열을 공급하는 발열 수단과, 상기 발열수단에 의하여 생성된 제상수를 배출하는 배출수단과, 증발기 주위의 온도를 감지하는 온도감지수단 그리고 상기 제상수의 흐름을 감지하는 유량감지수단으로 이루어지는 냉장고의 제상장치에 의해 달성될 것이다. 그리고, 제상이 필요한가를 판단하는 제상여부 판단과정과, 상기 판단과정의 결과에 따라 성애제거를 위한 제상과정과, 제상수의 흐름의 유무를 판단하는 판단과정 그리고 상기 판단 과정에 의해 제상수의 흐름이 없으면, 압축기의 구동이 이루어지는 압축기 구동과정으로 이루어지는 냉장고의 제상방법을 기술적 요지로 하고 있다.

Description

냉장고의 제상장치 및 제상방법

본 발명은 냉장고 증발기의 제상장치 및 그 방법에 관한 것으로서 특히, 배수관의 일측에 제상수흐름 감지센서를 설치하여 제상수의 흐름이 관전히 없어진 후 압축기가 구동되도록 하여 제상불량이 방지되도록 한 냉장고의 제상장치와 이러한 제상장치로서 제상작동을 수행하는 방법에 관한 것이다.

일반적인 냉장고에서 냉매의 열교환에 의한 냉각작용에 대한 일반적인 원리는 다음과 같다.

냉장고에서 냉매는 압축기, 응축기 및 모세관을 거쳐 증발기에 도달하고 이 증발기에서 증발된다. 이때, 증발작용에 따른 기화열의 흡수에 의하여 냉장고내의 열이 흡수되고, 이에따라 차가워진 냉기가 냉동실 및 냉장실로 순환되어 냉장고내를 냉각한다.

증발기에서 열을 뺏앗긴 차가운 냉기의 일부는 냉동실로 순환하고, 나머지는 냉장실을 순환하여 고내를 냉각시킨다. 한편, 냉동실 및 냉장실을 순환하는 동안에 더워진 냉기는 다시 증발기를 거침으로서 열을 빼앗기는, 열교환 동작을 반복하게 된다.

이때, 냉동실 및 냉장실을 순환한 냉기는 고내의 습기를 함유한 상태에서 증발기로 복귀하게 되고, 냉기에 함유된 습기는 매우 낮은 온도의 증발기를 거침에 따라, 증발기 표면에 서리의 형태로 달라붙게 된다.

이와같은 상태가 누적되면 증발기 표면에 서리가 다량 형성되어, 증발기부의 열교환 성능을 저하시키게 된다. 따라서, 일정시간마다 증발기부에 위치한 제상히터를 작동시킴으로써 서리를 제거하게 된다. 이러한 작용을 통칭 제상작용이라 한다.

상기와 같은 제상작용이 이루어지는 제상장치 및 제상과정을 도시한 도 1을 참조하여 설명하기로 한다.

도시된 바와 같이 냉동실(1)의 후방에 증발기(2)가 위치하고, 상기 증발기(2) 주위에는 증발기(2) 주위에서 생성된 성애를 녹이기 위한 제상히터(3)가 설치되며, 상기 증발기(2)의 상부 일측에는 제상히터(3)의 작동시 증발기(2) 주위의 온도를 감지하기 위한 온도감지센서(4)가 설치되어 있다. 상기 온도감지센서(4)에 감지된 온도는 마이컴(미도시)에 전달되어 일정온도 이상이 되면 제상히터(3)의 작동이 중지되게 된다.

그리고 상기 증발기(2) 하부에는 제상히터(3)의 작동에 의해 성애가 녹아서 된 제상수가 모이는 드레인(5)이 위치하고, 상기 드레인(5)과 연결되고 냉장실(8) 후방을 통하여 기계실(9) 내부로 드레인파이프(6)가 형성된다. 상기 드레인(5)에 모인 제상수는 상기 드레인파이프(6)를 통해 기계실(9) 내부에 설치된 제상수받이(7)로 전달된다.

다음, 상기의 구조로 이루어진 제상장치의 작동과정을 설명하기로 한다. 먼저, 냉동,냉장실(1,8) 내부의 온도감지센서(미도시)에 의해 감지된 냉동,냉장실(1,8) 내부의 온도가 일정온도 이하가 되면, 마이컴의 제어하에 기계실(9) 내부에 위치한 압축기(9a)가 구동되어 냉각사이클이 작동되고, 이에 따라 냉동실(1) 후방에 위치한 증발기(2)의 내부를 지나는 저온의 냉매는 냉동,냉장실(1,8)의 내부에서 열교환되어 귀환덕트(10)를 통해 유입된 고온의 주위공기와 열교환된다. 상기와 같이 열교환됨에 따라 주위공기는 다시 차가워져 송풍팬(1a)의 구동에 의해 일부는 냉동실(1)로 공급되고 나머지는 냉장실(8)내로 공급되어 냉각기능을 수행한다. 한편, 증발기(2) 내부를 지나는 냉매는 상기 열교환으로 인하여 고온으로 변하여 압축기(9a)로 유입되고, 압축기(9a)의 구동에 따라 다시 냉각사이클을 순환하여 저온의 냉매로 변하여 증발기(2)로 순환하게 된다.

상기와 같이 냉각사이클의 작동에 따라 증발기(2) 내부의 저온냉매가 주위공기와 열교환됨에 따라 증발기(2) 주위에는 성애가 발생하게 된다. 상기 성애가 누적되게 되면, 냉각사이클의 작동불량 등이 발생되므로 일정시간 간격으로 증발기(2) 주위에 설치된 제상히터(3)가 작동되어 상기 성애를 녹이게 된다. 상기 제상히터(3)의 작동에 따라 증발기(2) 주위의 성애는 제상수로 변하고, 상기 제상수는 증발기(2) 하부의 드레인(5)에 모인 후, 냉장실(8) 후방을 통하여 기계실(9) 내로 연결된 드레인파이프(6)를 타고 흘러내려 제상수받이(7)에 모이게 된다.

이와같은 제상작용에 있어서, 종래 기술의 제상시기의 결정방법은 냉장고의 압축기(9a)의 작동시간을 타이머, 혹은 마이콤을 사용하여 누적시킨 후, 일정시간에 도달되면 제상과정이 시작됨에 따라 제상히터(3)가 발열하고, 이에따라 성애는 제상수로 변하여 드레인파이프(6)를 통하여 흘러내리게 된다. 그리고, 상기 제상히터(3)의 발열에 따라 증발기(2) 주위의 온도가 증가함에 따라 온도감지센서(4)가 이를 감지하고, 감지된 온도가 일정온도 이상이면 증발기(2) 주위의 성애가 다 제거되었다고 판단하여 제상히터(3)의 전원을 차단시켜 제상동작이 멈추게 된다.

한편, 상기 제상작용이 진행되는 동안에는 압축기(9a) 등의 냉동싸이클 작동은 중단되어 냉기의 생성은 이루어지지 않아 냉매의 순환은 이루어지지 않게 된다. 소정시간 후, 제상과정이 끝남에 따라 제상히터(3)의 작동이 중단되게 되면, 다시 압축기(9a)가 구동되어 냉동사이클이 작동되어 냉매의 순환으로 냉장고가 다시 구동된다.

그리고, 냉장고 증발기(2) 주위에서 성애가 형성되는 상태는 여러 가지 주변 요인에 의해서 변화될 수 있다. 즉, 냉장고 주변의 온도 및 습도, 냉장고 내부에 저장된 저장물의 종류, 사용자의 문여는 횟수 및 습관 등에 따라서 증발기(2) 주위에서 발생되는 성애의 양과 착상상태가 달라진다.

그러나, 종래기술에서는 제상이 개시된 후 원래 상태로 복귀하는(히터 오프) 시기를 결정하는 방법에 있어서 단순히 증발기(2) 상부측에 위치한 온도감지센서(4)가 감지한 주위의 온도가 일정온도에 도달하였는지를 판단하는 방법이므로, 증발기(2) 전체에 대한 완전한 제상이 이루어지기 전에 압축기(9a)가 구동되게 되어 제상불량 등이 일어나게 된다.

즉, 제상복귀시기가 온도감지센서(4) 주위의 온도에 의하여 결정됨으로써, 드레인(5)내에 제상수의 잔류여부를 감지할 수가 없게 된다. 만일 드레인(5) 내에 제상수가 잔류한 채 다시 압축기(9a)가 구동하게 되면, 잔류한 제상수는 얼음으로 성장하여 드레인(5)을 막음으로서 제상불량을 일으키는 문제점이 발생한다.

또한, 상기의 문제점을 해결하기 위해 제상수가 완전히 배출될 때까지 제상히터(3)를 작동하게 되면, 제상히터(3)의 과다 작동으로 불필요한 소비전력이 증가하게 되고, 제상히터(3)의 작동이 계속되어 발열이 길어지면 냉동실(1)의 온도도 상승하므로 내부 저장물의 냉장 또는 냉동상태를 저하시키는 문제점이 발생한다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 온도감지센서와 유량감지센서에 의해 드레인 내에 제상수의 잔류여부에 따라 압축기의 재구동이 조절되도록 하여 완전한 제상이 이루어진 후, 압축기가 구동되도록 하는 냉장고의 제상장치 및 제상방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

제1도는 종래의 제상장치를 보인 냉장고의 단면도.

제2도는 본 발명에 의한 제상장치가 구비된 냉장고의 단면도.

제3도는 본 발명에 의한 제상과정을 진행을 보인 플로챠트.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 냉동실 20 : 증발기

30 : 제상히터 40 : 온도감지센서

50 : 드레인 52 : 드레인파이프

54 : 유량감지센서 56 : 제상수받이

60 : 냉장실 70 : 기계실

72 : 압축기 80 : 귀환덕트

상술한 본 발명의 목적은, 증발기 주위에 생성된 성에를 제거하기 위한 발열 수단과; 상기 발열수단에 의하여 생성된 제상수를 배출하는 배출수단과, 증발기 주위의 온도를 감지하는 온도감지수단, 그리고 상기 배출수단의 배출경로상에 설치되어 제상수의 흐름을 감지하는 유량감지수단으로 구성되어 상기 배출수단을 통과하는 제상수유량을 감지하여 발열수단을 제어함을 특징으로 하는 냉장고의 제상장치에 의해 달성된다.

상기 배출수단은, 증발기 하부에서 제상수를 모으는 드레인과, 상기 드레인과 연통되고 기계실로 연장된 드레인파이프 그리고 기계실내에 위치하고 흘러내린 제상수를 모으는 제상수받이로 구성된다.

상기 유량감지수단은, 드레인파이프의 출구단부에 위치한다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 본 발명은 증발기의 제상동작이 필요한가를 판단하는 제상시기판단단계와, 상기 제상이 필요한 경우, 증발기에 부착된 성에를 제거하기 위해 압축기 구동을 중지하고, 발열수단을 동작시키는 제상단계와, 상기 제상에 따라 배출수단을 통과하는 제상수의 유량을 측정하는 제상수유량측정단계, 그리고, 상기 배출수단을 통과하는 유량이 없으면, 제상이 종료된 것으로 판단하여 발열수단의 동작을 중지하고, 압축기를 구동시키는 제상종료단계로 이루어진다.

다음, 본 발명의 바람직한 실시예를 도시한 도면을 참조하여 본 발명에 의한 냉장고의 제상장치 및 제상방법에 관하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 의한 제상장치가 구비된 냉장고의 단면도로서, 도시된 바와 같이 기본적인 구성은 종래냉장고와 동일하나, 기계실(70) 내부로 연결된 드레인파이프(52)의 단부에 유량감지수단(54)이 부착되어 있다. 상기 유량감지수단은 드레인파이프(52)내를 통하여 흘러내리는 제상수의 흐름을 감지하기 위한 것으로 흐름을 감지하는 센서를 이용하고, 본 실시예에서는 드레인파이프(52)의 출구단부에 위치하고 있으나 이에 국한되는 것은 아니다.

상기 유량감지센서(54)는 상술한 바와 같이 제상수의 흐름을 감지할 수 있으면 되므로 제상수의 흐름을 감지할 수 있는 위치라면 어디라도 족하다. 즉, 다른 실시예로서 상기 유량감지센서(54)는 증발기(20) 주위의 성애가 녹아서 제상수로 변한 후, 상기 제상수가 일시 모이는 드레인(50)의 단부에 위치할 수도 있으며, 또 다른 실시예로서 드레인파이프(52)의 중간부위에 설치하여도 무방할 것이다.

그리고, 상기 유량감지센서(54)에 의해 감지된 제상수의 흐름은 마이컴(미도시)이 인지하여 상기 제상수의 흐름이 존재할 동안에는 압축기(72)의 구동이 이루어지지 않도록 한다. 즉, 종래 냉장고에서는 증발기(20)부에 위치한 온도감지센서(40)에 의해 감지된 온도가 일정온도 이상이면 제상히터(30)의 작동이 중지되고, 이후에 압축기가 재구동되었으나, 본 발명에서는 상기 제상히터(30)의 작동이 중지된 후, 유량감지센서(54)가 제상수의 흐름을 감지하여 제상수의 흐름이 존재할 시에는 압축기(72)가 구동되지 않도록 하며, 제상수의 흐름이 없을시에는 압축기(72)가 구동되도록 한다.

다음은 상기와 같은 제상작용의 전과정을 도 3을 통하여 설명하기로 한다.

먼저, 압축기(72)가 구동되어 냉각사이클이 작동되고 이에 따라 저온의 냉매가 지나는 증발기(20) 주위에서 열교환되어 차가워진 공기가 냉동, 냉장실(10,60)을 유입되어 냉각기능을 수행한 후, 귀환덕트(80)를 통해 유입되고, 상기 유입된 고온의 공기가 다시 증발기(20) 주위에서 열교환작용을 수행하여 다시 냉동,냉장실로의 순환이 반복 수행된다.(제100단계) 상기 압축기(72)의 구동에 따라 증발기 내부의 냉매가 주위공기와 열교환됨에 따라 증발기 주위에는 성애가 발생하며, 상기 성애는 계속하여 누적하게된다.

한편, 압축기(72)의 구동시간을 타이머 또는 마이컴이 인지하게 되고, 압축기(72)의 구동시간을 계속하여 적산한다.(제110단계) 상기 압축기(72)의 구동을 적산한 시간이 일정시간이 경과된 후, 마이컴의 제어하에 제상히터(30)가 작동된다.(제120단계) 상기 제상히터(30)의 작동에 따라 증발기(20) 주위의 성애는 녹아서 제상수로 변하여 증발기(20) 하부에 위치한 드레인(50)에 모인 후, 드레인파이프(52)를 통해 기계실(70) 내부의 제상수받이(56)로 흘러내리게 된다.

상기 제상히터(30)의 작동이 이루어지고 있는 시점에 증발기(20)부에 설치된 온도감지센서(40)는 증발기(20) 주위의 온도를 감지하게 된다.(제130단계)

그리고, 상기 온도감지센서(40)가 감지한 온도가 일정온도 이상이 되면, 마이컴의 제어하에 제상히터(30)는 오프된다.(제140단계) 상기 제상히터(30)가 오프된 후, 드레인파이프(52)의 출구 단부에 설치된 유량감지센서(54)가 작동되어 드레인파이프(52)를 통한 제상수의 흐름을 감지하게 된다.(제150단계)

상기 유량감지센서(54)에 감지된 신호에 따라 압축기(72)의 구동시점이 달라지게 된다.(제160단계) 즉, 습기 많은 음식 또는 냉장고의 과도한 사용 등으로 인하여 증발기(20) 주위에 많은 성애가 생성되었을 때, 드레인(50)내에 제상수가 존재하게 되고 이때에는 제상히터(30)가 오프되었다 하더라도 계속하여 드레인파이프(52)를 통하여 제상수는 흘러내리게 된다. 이 경우에는 제상수의 흐름을 감지한 유량감지센서(54)의 신호에 따라 마이컴의 제어하에 압축기(72)가 구동되지 않도록 한다. 일정시간이 경과된 후, 제상수의 배출이 완전히 이루어진 다음 또는 처음부터 성애의 양이 적어 제상히터(30)의 작동에 따라 제상수의 배출이 모두 이루어진 경우에는 제상히터(30)의 작동이 오프되었을 때, 유량감지센서(54)에 감지되는 제상수의 흐름은 없게된다. 이 경우에는 마이컴이 이를 인지하여 다시 압축기(72)가 구동되도록 하여 다시 냉장고의 냉동사이클이 작동되어 냉동,냉장실(10,60)에 냉기의 공급이 이루어진다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 제상방법은 온도감지센서에 의해 감지된 온도와 드레인파이프내의 제상수의 흐름을 감지하는 유량감지센서에 의해 제상수의 잔류여부를 파악하여 두 조건이 모두 만족할 때, 제상완료라고 판단하여 압축기를 재 가동함에 따라, 증발기의 주위에 생성된 성애가 완전 제거된 후, 압축기가 구동됨에 따라 제상불량이 방지되는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 증발기 주위에 생성된 성에를 제거하기 위한 발열수단과; 상기 발열수단의 가열동작으로 생성된 제상수를 배출하는 배출수단과; 제상동작 중, 상기 발열수단의 오프시점을 판단하기 위해 증발기 주변의 온도를 감지하는 온도감지수단과; 상기 배출수단의 배출경로 상에 설치되어 제상수의 흐름을 감지하는 유량감지수단을 포함하여 구성되고, 상기 온도감지수단의 감지온도에 기초해서 상기 발열수단이 오프된 후에도 상기 유량감지수단에서 제상수의 흐름이 감지되지 않을때까지 제상동작상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제상장치.
2. 증발기의 제상동작이 필요한가를 판단하는 제상시기판단단계와; 상기 제상이 필요한 경우, 증발기에 부착된 성에를 제거하기 위해 압축기 구동을 중지하고, 발열수단을 동작시키는 제상단계와; 상기 제상에 따라 배출수단을 통과하는 제상수의 유량을 측정하는 제상수유량측정단계; 그리고 상기 배출수단을 통과하는 유량이 없으면, 제상이 종료된 것으로 판단하여 발열수단의 동작을 중지하고, 압축기를 구동시키는 제상종료단계로 이루어짐을 특징으로 하는 냉장고의 제상방법.

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