KR100356095B1

KR100356095B1 - 냉동 냉장고

Info

Publication number: KR100356095B1
Application number: KR1019990042016A
Authority: KR
Inventors: 니키시게루; 구수노키아츠시; 기시모토다쿠야
Original assignee: 가부시끼가이샤 도시바
Priority date: 1998-10-02
Filing date: 1999-09-30
Publication date: 2002-10-19
Also published as: JP2000111230A; KR20000028751A; EP0990862A1; TW516623U; CN1251896A; DE69926107D1; DE69926107T2; US6185948B1; EP0990862B1; CN1110677C

Abstract

본 발명은 냉장실을 냉각하기 위한 냉장실용 냉각기 및 냉동실을 냉각하기 위한 냉동실용 냉각기를 구비하는 냉동 냉장고에 관한 것이다. 본 발명의 냉동 냉장고의 본체(1)에는 냉장실(4)을 냉각하기 위한 냉장실용 냉각기(10)와 냉동실(5)을 냉각하기 위한 냉동실용 냉각기(14)가 배설되어 있다. 제어 장치는 냉동 사이클(2) 중의 전환 밸브(19)를 압축기(17) 및 응축기(18)를 거친 냉매가 냉동실 냉각 운전시에는 냉동실용 냉각기(14)에만 공급되고, 냉장실 냉각 운전시에는 냉장실용 냉각기(10) 및 냉동실용 냉각기(14)의 직렬 유로에 공급되도록 교대로 전환하여 제어한다. 그리고, 상기 제어 장치는 냉동실 냉각 운전시에는 냉동실(5) 내부의 온도가 하한 설정 온도(예컨대, -22℃) 이하가 되고, 또한 냉장실(4) 내부의 온도가 상한 설정 온도(예컨대, 5℃) 미만인 경우에 압축기(17)의 운전을 정지시키며, 냉장실 냉각 운전시에는 냉장실(4) 내부의 온도가 하한 설정 온도(예컨대, 1℃) 이하가 되고, 또한 냉동실(5) 내부의 온도가 상한 설정 온도(예컨대, -18℃) 미만인 경우에, 압축기(17)의 운전을 정지시키도록 제어한다.

Description

냉동 냉장고{REFRIGERATOR}

본 발명은 냉장실을 냉각하기 위한 냉장실용 냉각기 및 냉동실을 냉각하기 위한 냉동실용 냉각기를 구비하는 냉동 냉장고에 관한 것이다.

종래의 냉동 냉장고에서는 압축기 및 응축기를 거친 액상 냉매를 냉각기에 공급하고, 여기서 증발시켜 냉각기를 냉각한다. 그리고, 냉각기로부터의 냉기를 송풍기로 냉동실 내부에 공급하여 냉동실 내부를 냉각하는 동시에, 댐퍼를 통해 냉장실 내부에도 공급하여 냉장실 내부를 냉각하고 있다. 또한, 냉장실 내부 온도가 하한 설정 온도(예컨대, 1℃)가 되었을 때, 댐퍼를 닫아 냉장실 내부로 공급되는 냉기를 정지시키며, 냉장실 내부 온도가 상한 설정 온도(예컨대, 5℃)가 되었을 때, 댐퍼를 열어 냉장실 내부로 냉기를 재공급시키고 있다. 이에 따라, 냉장실 내부 온도가 설정 온도(예컨대, 3℃)를 유지하도록 제어하고 있다. 또, 냉동실 내부 온도가 하한 설정 온도(예컨대, -22℃)가 되었을 때에 압축기의 운전을 정지시키고, 그 후 냉동실 내부 온도가 상한 설정 온도(예컨대, -18℃)가 되었을 때에 압축기의 운전을 재개시키도록 되어 있다. 이에 따라, 냉동실 내부 온도가 설정 온도(예컨대, -20℃)를 유지하도록 제어하고 있다.

그러나, 종래의 냉동 냉장고에서는 냉동실 내부 온도가 하한 설정 온도가 되면 자동적으로 압축기의 운전이 정지되는 구성이기 때문에, 냉장실 내부 온도가 비교적 높은 상태일 때에 압축기가 정지되는 경우를 생각할 수 있다. 이러한 경우에는 그 후, 냉동실 내부 온도가 상한 설정 온도로 되어 압축기의 운전이 재개되었을 때, 냉장실 내부 온도가 상한 설정 온도보다도 매우 높아지게 된다. 따라서, 이 후 냉장실 내부 온도 및 냉동실 내부 온도가 각각의 설정 온도로 하강할 때까지 많은 시간이 걸리게 되어, 압축기의 운전 효율이 나빠지는 동시에 식품을 효율적으로 냉각할 수 없는 문제가 있었다.

본 발명의 목적은 냉장실을 냉각하기 위한 냉장실용 냉각기 및 냉동실을 냉각하기 위한 냉동실용 냉각기를 구비하며, 압축기의 운전 효율을 좋게 할 수 있는 냉동 냉장고를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 냉동 냉장고는 냉매를 압축하는 압축기와, 이 압축기로부터의 냉매를 응축하는 응축기와, 냉장실을 냉각하기 위한 냉장실용 냉각기와, 냉동실을 냉각하기 위한 냉동실용 냉각기와, 상기 응축기로부터의 냉매를 적어도 상기 냉장실용 냉각기에 공급하는 냉장실 냉각 운전과 상기 냉동실용 냉각기에만 공급하는 냉동실 냉각 운전을 전환하는 밸브 장치로 구성되는 냉동 사이클을 구비하고, 상기 압축기 및 밸브 장치를 제어하는 제어 수단을 구비하며, 상기 제어 수단은 냉장실냉각 운전과 냉동실 냉각 운전이 교대로 전환되도록 상기 밸브 장치를 제어하도록 구성되어 있는 동시에, 냉각 운전되고 있는 쪽의 실내 온도가 하한 설정 온도가 될 때까지 저하되었을 때, 냉각 운전되지 않는 쪽의 실내 온도가 상한 설정 온도 미만인 경우 상기 압축기의 운전을 정지시키도록 구성되어 있다.

이 구성에 따르면, 냉각 운전되고 있는 쪽의 냉장실 또는 냉동실 내부 온도가 하한 설정 온도가 되었을 때, 냉각 운전되지 않는 쪽의 냉동실 또는 냉장실 내부 온도가 상한 설정 온도 미만인 경우에 압축기의 운전이 정지되기 때문에 압축기가 정지될 때에는 냉각 운전되지 않는 쪽의 냉동실 또는 냉장실 내부 온도가 충분히 낮은 상태가 된다. 따라서, 압축기의 운전이 재개되었을 때에 냉각 운전되지 않는 쪽의 냉동실 또는 냉장실 내부 온도가 현저하게 높아지는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 압축기의 운전 효율도 좋게 할 수 있다.

상기 구성의 경우, 상기 제어 수단에 의해 압축기의 능력을 가변 제어하는 동시에, 냉각 운전하고 있는 쪽의 실내 온도가 하한 설정 온도가 되었을 때, 상기 압축기의 운전 능력이 최저 능력이며, 또한 냉각 운전되지 않는 쪽의 실내 온도가 상한 설정 온도 미만인 경우에 상기 압축기의 운전이 정지되도록 제어하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제어 수단에 의해 냉장실 냉각 운전이 실행되고 있을 때에 냉장실 내부 온도가 하한 설정 온도가 된 경우, 냉동실 냉각 운전으로 전환되고, 이후 냉동실 냉각 운전이 실행되고 있을 때에 냉동실 내부 온도가 하한 설정 온도가 되며, 또한 냉장실 내부의 온도가 상한 설정 온도 미만인 경우에 상기 압축기가 정지되도록 제어하는 것이 좋은 구성이다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예를 나타내는 것으로서 냉장고 본체와 냉동 사이클을 개략적으로 나타내는 구성도.

도 2는 전기적 구성을 나타내는 블록도.

도 3은 제어 내용을 나타내는 흐름도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 냉장고 본체

2 : 냉동 사이클

4 : 냉장실

5 : 냉동실

10 : 냉장실용 냉각기

14 : 냉동실용 냉각기

17 : 압축기

17M : 구동 전동기

18 : 응축기

19 : 전환 밸브(전환 장치)

23 : 냉장실 온도 센서

24 : 냉동실 온도 센서

25 : 제어 장치

26 : 타이머

27 : 인버터 회로

28 : 구동 회로

이하, 본 발명의 제1 실시예에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.

우선, 도 1은 냉장고 본체(1)와 냉동 사이클(2)을 개략적으로 나타내는 구성도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 냉장고 본체(1)는 단열 하우징으로 구성되어 있고, 그 내부는 단열 칸막이 벽(3)에 의해 상부의 냉장실(4)과 하부의 냉동실(5)로 구획되어 있다. 상기 냉장실(4) 내의 안쪽에는 칸막이 판(6)에 의해 덕트(7)가 형성되고, 하부에는 칸막이 판(8)에 의해 야채실(9)이 형성되어 있다. 상기 덕트(7) 내의 하부(냉각기실)에는 냉동 사이클(2)의 냉장실용 냉각기(10)가 배설되어 있다. 상기 칸막이 판(6)의 상부에는 분출구(6a)가 형성되어 있고, 이 분출구(6a) 부분에 냉장실 냉각용 송풍기(11)가 배설되어 있다. 그리고, 상기 칸막이 판(6)의 하부에는 덕트(7)와 야채실(9)을 연통하는 흡입구(6b)가 형성되어 있다. 또한, 상기 칸막이 판(8)에는 냉장실(4)과 야채실(9)을 연통하는 연통구(8a)가 형성되어 있다.

또한, 상기 냉동실(5)내의 안쪽에는 칸막이 판(12)에 의해 덕트(13)가 형성되어 있고, 그 덕트(13)내의 하부(냉각기실)에 냉동 사이클(2)의 냉동실용 냉각기(14)가 배설되어 있다. 상기 칸막이 판(12)의 상부에는 분출구(12a)가 형성되어 있고, 이 분출구(12a) 부분에 냉동실 냉각용 송풍기(15)가 배설되어 있다. 그리고, 상기 칸막이 판(12)의 하부에는 덕트(13)와 냉동실(5)을 연통하는 흡입구(12b)가 형성되어 있다. 또한, 상기 냉장고 본체(1)의 하부에는 기계실(16)이 형성되어 있고, 이 기계실(16)의 안쪽에 냉동 사이클(2)의 압축기(17)가 배설되어 있다. 또한, 상기 기계실(16)내에는 압축기(17) 등을 냉각하기 위한 기계실 냉각용 송풍기(도시 생략)가 배설되어 있다.

여기서, 상기 냉동 사이클(2)은 냉장실용 냉각기(10), 냉동실용 냉각기(14) 및 압축기(17) 외에 응축기(18), 전환 밸브(19 : 3방향 밸브) 같은 밸브 장치, 모세관(20, 21)으로 구성되어 있다. 이 경우, 상기 압축기(17)의 토출구는 응축기(18)를 통해 전환 밸브(19)의 입구에 연통되고, 상기 전환 밸브(19)의 한 쪽 출구는 모세관(20), 냉장실용 냉각기(10), 연결 파이프(22) 및 냉동실용 냉각기(14)를 통해 압축기(17)의 흡입구에 연통되어 있다. 그리고, 상기 전환 밸브(19)의 다른 쪽 출구는 모세관(21)을 통해 연결 파이프(22)의 도중 부위에 연통되어 있다.

또한, 도 1에서, 냉동 사이클(2)의 모세관(20, 21), 전환 밸브(19), 응축기(18)는 냉장고 본체(1)의 외부에 배설되어 있는 것처럼 도시되어 있지만, 실제로는 냉장고 본체(1)의 내부에 배설되어 있다. 구체적으로, 상기 응축기(18) 및 전환 밸브(19)는 기계실(16)내에 배설되어 있다. 상기 냉장실용 냉각기(10)용 모세관(20)은 냉장고 본체(1)의 단열벽 내부의 발포 우레탄내의 냉장실용 냉각기(10)로 향하는 부분에 매설되어 있다. 상기 냉동실용 냉각기(14)용 모세관(21)은 냉장고 본체(1)의 단열벽 내부의 발포 우레탄내의 냉동실용 냉각기(14)로 향하는 부분에 매설되어 있다.

또, 도 2는 냉동 냉장고의 전기적 구성을 개략적으로 나타내는 블럭도이다.도 2에서, 냉장실 온도 센서(23)는 냉장실(4) 내의 온도를 검출하는, 예컨대 서미스터로 이루어지며, 냉동실 온도 센서(24)는 냉동실(5)내의 온도를 검출하는, 예컨대 서미스터로 이루어진다. 이들 온도 센서(23, 24)는 제어 수단인, 예컨대 제어 장치(25)의 입력 포트에 접속되어 있다. 이 제어 장치(25)는 마이크로 컴퓨터를 주체로 하여 구성되며, 그 입출력 포트는 타이머(26)의 입출력 단자에 접속되어 있다. 또한, 상기 제어 장치(25)의 출력 포트는 인버터 회로(27)를 통해 압축기(17)의 구동 전동기(17M)에 접속되어 있다. 또한, 상기 제어 장치(25)의 복수의 출력 포트는 구동 회로(28)를 통해 전환 밸브(19), 냉장실 냉각용 송풍기(11), 냉동실 냉각용 송풍기(15), 도시되지 않은 기계실 냉각용 송풍기에 각각 접속되어 있다.

이러한 구성에서, 상기 제어 장치(25)는 냉장실 온도 센서(23) 및 냉동실 온도 센서(24)를 통해 냉장실(4) 내의 온도[냉장실 내부 온도(TR)라 함] 및 냉동실(5) 내의 온도[냉동실 내부 온도(TF)라 함]를 검출하도록 구성되어 있다. 그리고, 상기 제어 장치(25)는 인버터 회로(27)를 통해 구동 전동기(17M)의 회전수(N)를 가변 제어하도록 구성되어 있다. 이에 따라, 상기 제어 장치(25)는 압축기(17)의 능력을 가변 제어하는 것이 가능하게 된다.

또한, 상기 제어 장치(25)는 전환 밸브(19)를 전환하여 구동하도록 구성되어 있다. 이 경우, 상기 전환 밸브(19)를 응축기(18)로부터의 냉매가 모세관(20) 측으로만 공급되도록(즉, 냉장실 냉각 운전측으로) 전환시키면 냉매가 냉장실용 냉각기(10)[및 연결 파이프(22)를 통해 냉동실용 냉각기(14)]에 공급되어, 냉장실 냉각 운전이 이루어진다. 이에 대하여, 상기 전환 밸브(19)를 응축기(18)로부터의 냉매가 모세관(21) 측으로만 공급되도록(즉, 냉동실 냉각 운전측으로) 전환시키면 냉매가 냉동실용 냉각기(14)에 공급되어 냉동실 냉각 운전이 이루어진다.

더욱이, 상기 제어 장치(25)는 냉장실 냉각용 송풍기(11), 냉동실 냉각용 송풍기(15), 도시되지 않은 기계실 냉각용 송풍기의 각 팬 모터를 각각 구동 제어하도록 구성되어 있다. 이 경우, 상기 각 팬 모터의 회전수(즉, 각 송풍기의 송풍 능력)를 가변 제어하도록 구성하는 것도 바람직하다.

다음에, 본 실시예의 냉동 냉장고의 운전 동작에 대해서 도 3에 도시된 흐름도를 참조하여 설명한다.

상기 제어 장치(25)에 전원이 투입되면 제어 장치(25)는 동작을 시작하여 「초기화」의 처리 단계 "S1"을 실행하게 되는 데, 여기서는 소정의 초기화 처리를 행하는 동시에 다음 처리를 행하게 된다. 즉, 이 시점의 냉동실 내부 온도(TF)와 냉동실(5)용의 상한 설정 온도(TFu)(예컨대, -18℃)와의 차(△F)(=TF-TFu)를 구하는 동시에, 냉장실 내부 온도(TR)와 냉장실(4)용의 상한 설정 온도(TRu)(예컨대, 5℃)와의 차(△R)를 구한다. 그리고, 상기 차 "△F"와 차 "△R"을 비교하여 상기 차 "△F"가 차 "△R"보다 큰(△F≥△R) 경우에는 전환 밸브(19)를 냉동실 냉각 운전측으로 전환하는 동시에 플래그(F)를 「0」으로 리셋하며, 그 이외의 경우에는 전환 밸브(19)를 냉장실 냉각 운전측으로 전환하는 동시에 상기 플래그(F)를 「1」로 셋팅하도록 구성되어 있다.

또, 상기 차 "△F"와 차 "△R"과의 비교에서, 양자 모두 양의 값일 때에는 수치가 큰 쪽을 "대"라 한다. 또한, 한 쪽이 양의 값이고 다른 쪽이 음의 값일 때에는 양의 값 쪽을 "대"라고 한다. 또한, 양자 모두 음의 값일 때에는 절대치가 작은 쪽을 "대"라 한다. 그리고, 여기서는 설명의 편의상 상기 차 "△F" 쪽이 "대"이며, 상기 전환 밸브(19)가 냉동실 냉각측으로 전환되고, 플래그(F)가 「0」으로 리셋된 것으로 한다.

다음에, 상기 제어 장치(25)는 「TR≥TRu 또는 TF≥TFu?」의 판단 단계 "S2"로 이행하게 되는 데, 여기서는 냉장실 내부 온도(TR)가 상한 설정 온도(TRu) 이상인지의 여부 또는 냉동실 내부 온도(TF)가 상한 설정 온도(TFu) 이상인지의 여부를 판단한다. 상기 판단 단계 "S2"에서 「NO」일 때에는 판단 단계 "S2"를 반복한다. 그리고, 상기 제어 장치(25)는 판단 단계 "S2"에서 「YES」라고 판단하였을 때에는 「압축기 운전」의 처리 단계 "S3"으로 이행하여 인버터 회로(27)를 통해 구동 전동기(17M)를 회전시킴으로써 압축기(17)의 운전이 시작되도록 한다.

상기 압축기(17)의 운전이 시작되면, 압축기(17)에서 압축된 냉매는 응축기(18)에서 응축된 후 전환 밸브(19)에 보내진다. 그리고, 현재 상기 전환 밸브(19)는 냉동실 냉각 운전측으로 전환되고 있기 때문에, 상기 전환 밸브(19)로부터의 냉매는 모세관(21)을 통해 냉동실용 냉각기(14)에만 공급되며, 상기 냉동실용 냉각기(14)에서 증발된 후 압축기(17)로 되돌아가도록 되어 있다. 또, 상기 전환 밸브(19)가 냉동실 냉각 운전측으로 전환되었을 때에 상기 제어 장치(25)는 냉동실 냉각용 송풍기(15)의 운전이 시작되도록 구성되어 있다. 이 냉동실 냉각용 송풍기(15)의 송풍 작용에 의해 냉동실용 냉각기(14)의 냉기는 도 1의 화살표 "A"로 도시된 바와 같이, 덕트(13)의 상부로부터 분출구(12a)를 통해 냉동실(5) 내로분출되며, 상기 냉동실(5) 내를 아래쪽으로 순환하여 흡입구(12b)에서 덕트(13)내로 흡입되도록 되어 있다. 이에 따라, 상기 냉동실(5) 내부가 냉각된다.

계속해서, 상기 제어 장치(25)는 「F=0 인가?」의 판단 단계 "S4"로 이행하여 플래그(F)가 「0」인지의 여부, 즉 냉동실 냉각측으로 되어 있는지를 판단한다. 현재의 경우, 상기 판단 단계 "S4"에서 「YES」라고 판단하여 「타이머 스타트(T1)」 처리 단계 "S5"로 진행한다. 상기 처리 단계 "S5"에서 제어 장치(25)는 타이머(26)가 냉동실 냉각 운전측용의 설정 시간 "T1"(예컨대, 15분)의 시간 계측 동작을 시작하도록 한다. 그리고, 「TF≤TFd 인가?」의 판단 단계 "S6"으로 이행한다. 상기 판단 단계 "S6"에서 제어 장치(25)는 냉각측의 실내 온도인 냉동실 내부 온도(TF)가 냉동실(5) 용의 하한 설정 온도 "TFd"(예컨대, -22℃) 이하가 되었는지를 판단한다. 이 경우, 상기 판단 단계 "S6"에서는 우선 「NO」라고 판단하여 「타이머 업(T1)?」의 판단 단계 "S7"로 이행한다. 상기 판단 단계 "S7"에서 제어 장치(25)는 타이머(26)에 의한 설정 시간 "T1"의 시간 계측 동작이 종료(타이머 업)되었는지를 판단한다. 여기서, 「NO」라고 판단하면 판단 단계 "S6"으로 되돌아가서 판단 단계 "S6" 및 "S7"을 반복한다.

이 후, 상기 판단 단계 "S6" 및 "S7"을 반복하고 있는 동안, 상기 타이머(26)에 의한 설정 시간 "T1"의 시간 계측 동작이 종료되면 판단 단계 "S7"에서 「YES」라고 판단하여 「TR≥TRu 인가?」의 판단 단계 "S8"로 나아간다. 상기 판단 단계 "S8"에서 제어 장치(25)는 냉각 운전하지 않는 쪽(이하, 비냉각측이라 함)의 실내 온도인 냉장실 내부 온도(TR)가 상한 설정 온도(TRu) 이상인지를 판단한다. 여기서, 「NO」라고 판단하면 상기 판단 단계 "S6"으로 되돌아가서 판단 단계 "S6", "S7" 및 "S8"을 반복한다. 그리고, 상기 판단 단계 "S8"에서 「YES」이면 「전환 밸브 전환(냉장실 냉각 운전측)」의 처리 단계 "S9"로 이행한다.

또한, 상기 판단 단계 "S6" 및 "S7"을 반복하고 있는 동안, 또는 상기 판단 단계 "S6", "S7" 및 "S8"을 반복하고 있는 동안, 상기 냉동실 내부 온도(TF)가 하한 설정 온도(TFd) 이하가 되었을 때에는 판단 단계 "S6"에서 「YES」라고 판단하여 「N=min 인가?」의 판단 단계 "S10"으로 이행한다.

그런데, 상기 제어 장치(25)는 냉동실 냉각 운전시에 냉동실 온도(TF)의 하강 변화율을 순차 연산하여 감시하는 동시에 그 하강 변화율이 커진만큼 상기 압축기(17)의 구동 전동기(17M)의 회전수(N)가 순차 저하되도록 인버터 회로(27)를 제어한다. 이에 따라, 상기 하강 변화율이 커진만큼 압축기(17)의 능력이 저하된다. 이 경우, 상기 냉동실 온도(TF)의 하강 변화율이 "대"라고 하는 것은 그 만큼 압축기(17)의 냉각 능력이 높은 것, 바꾸어 말하면 상기 냉동실(5)의 부하가 작다는 것을 의미한다. 따라서, 이러한 때에는 압축기(17)의 능력을 저하시켜 에너지를 절약할 수 있게 된다.

이어서, 상기 판단 단계 "S10"에서 제어 장치(25)는 구동 전동기(17M)의 회전수"N"가 최소(min)인가 아닌가, 즉 상기 압축기(17)의 능력이 최저인지를 판단하게 된다. 상기 판단 단계 "S10"에서 「NO」일 때에는 처리 단계 "S9"로 이행하며,「YES」라고 판단하였을 때에 대해서는 후술한다.

그런데, 상기 처리 단계 "S9"로 이행하는 경우, 상기 제어 장치(25)는 전환밸브(19)를 냉장실 냉각 운전측으로 전환한다. 계속해서, 「F←1」의 처리 단계 "S11"로 이행하여 상기 플래그(F)를 「1」로 셋팅한다. 또, 상기 제어 장치(25)는 전환 밸브(19)를 냉장실 냉각 운전측으로 전환하였을 때, 상기 냉동실 냉각용 송풍기(15)의 운전을 정지시키는 동시에, 상기 냉장실 냉각용 송풍기(11)의 운전이 시작되도록 한다.

그리고, 상기 전환 밸브(19)가 냉장실 냉각 운전측으로 전환되는 경우, 상기 전환 밸브(19)에 공급된 냉매는 모세관(20)을 통해 냉장실용 냉각기(10)에 공급되어 대부분이 증발되고, 나머지는 연결 파이프(22)를 통해 냉동실용 냉각기(14)에 공급되어 증발된다. 그리고, 상기 냉장실 냉각용 송풍기(11)의 송풍 작용에 의해 냉장실용 냉각기(10)로부터의 냉기는 도 1의 화살표 "B"로 도시된 바와 같이, 상기 덕트(7)의 상부의 분출구(6a)에서 냉장실(4) 내로 분출되어 아래쪽으로 순환된 후, 상기 연통구(8a)에서 야채실(9) 내로 공급되며, 또한 상기 흡입구(6b)에서 덕트(7)내로 흡입되도록 되어 있다.

상기 처리 단계 "S11"을 실행한 후에는 판단 단계 "S4"로 이행하며, 여기서「NO」(냉장실 냉각 운전측)라고 판단하여 「타이머 스타트(T2)」의 처리 단계 "S12"로 이행한다. 상기 처리 단계 "S12"에서 제어 장치(25)는 타이머(26)에 냉장실 냉각 운전측용의 설정 시간 "T2"(예컨대, 10분)의 시간 계측 동작이 시작되도록 한다. 그리고, 「TR≤TRd 인가?」의 판단 단계 "S13"으로 이행한다. 상기 판단 단계 "S13"에서 제어 장치(25)는 냉각 운전하고 있는 쪽의 실내 온도, 이 경우 냉장실 내부 온도(TR)가 냉장실(4) 용의 하한 설정 온도 "TRd"(예컨대, 1℃) 이하로 되었는지를 판단한다. 상기 판단 단계 "S13"에서는 우선 「NO」라고 판단하여 「타이머 업(T2)?」의 판단 단계 "S14"로 이행한다. 상기 판단 단계 "S14"에서 제어 장치(25)는 타이머(26)에 의한 설정 시간 "T2"의 시간 계측 동작이 종료(타이머 업)되었는지를 판단한다. 여기서, 「NO」라고 판단하면 상기 판단 단계 "S13"로 되돌아가서 판단 단계 "S13" 및 "S14"를 반복한다.

그리고, 상기 제어 장치(25)는 판단 단계 "S13" 및 "S14"를 반복하고 있는 동안, 상기 타이머(26)가 설정 시간 "T2"의 시간 계측 동작을 종료하면 상기 판단 단계 "S14"에서 「YES」라고 판단하여 「TF≥TFu 인가?」의 판단 단계 "S15"로 이행한다. 상기 판단 단계 "S15"에서 제어 장치(25)는 비냉각측의 실내 온도인 냉동실 내부 온도(TF)가 상한 설정 온도(TFu) 이상인지를 판단한다. 여기서, 「NO」이면 상기 판단 단계 "S13"으로 되돌아가서 판단 단계 "S13", "S14" 및 "S15"를 반복한다. 상기 판단 단계 "S15"에서 「YES」이면 「전환 밸브 전환(냉동실 냉각측)」의 처리 단계 "S16"으로 진행한다.

또한, 상기 제어 장치(25)는 판단 단계 "S13" 및 "S14"를 반복하고 있는 동안, 또는 상기 판단 단계 "S13", "S14" 및 "S15"를 반복하고 있는 동안 상기 냉장실 내부 온도(TR)가 하한 설정 온도(TRd) 이하가 되었을 때에는 판단 단계 "S13"에서 「YES」라고 판단하여 「N=min 인가?」의 판단 단계 "S17"로 이행한다.

그런데, 상기 제어 장치(25)는 냉장실 냉각 운전시에는 냉장실 온도(TR)의 하강 변화율을 순차 연산하여 그 하강 변화율이 커진만큼 압축기(17)의 구동 전동기(17M)의 회전수(N)가 순차 저하되도록 인버터 회로(27)를 제어한다. 이에 따라,상기 냉장실 온도(TR)의 하강 변화율이 커진만큼 압축기(17)의 능력이 저하되도록 제어한다. 이와 같이 제어하는 이유는 상기 냉동실 온도(TR)의 하강 변화율이 큰 것이 그 만큼 압축기(17)의 냉각 능력이 높은 것, 바꾸어 말하면 상기 냉장실(4)의 부하가 작은 것을 의미하고 있기 때문이다. 따라서, 이러한 때에는 압축기(17)의 능력을 저하시켜 에너지가 절약되도록 한다.

그런데, 상기 판단 단계 "S17"에서 제어 장치(25)는 구동 전동기(17M)의 회전수(N)가 최소(min)인가 아닌가, 즉 상기 압축기(17)의 능력이 최저인지를 판단한다. 여기서, 「NO」일 때에는 처리 단계 "S16"으로 이행한다. 한편, 상기 판단 단계 "S17"에서 「YES」라고 판단한 경우의 동작에 대해서는 후술한다.

그리고, 상기 처리 단계 "S16"으로 이행하는 경우, 상기 제어 장치(25)는 전환 밸브(19)를 냉동실 냉각 운전측으로 전환하는 동시에, 「F←0」의 처리 단계 "S18"로 이행하여 플래그(F)를 「0」으로 리셋한다. 이 경우, 상기 제어 장치(25)는 전환 밸브(19)를 냉동실 냉각 운전측으로 전환하였을 때, 상기 냉동실 냉각용 송풍기(15)의 운전이 시작되도록 하는 동시에, 상기 냉장실 냉각용 송풍기(11)의 운전이 미리 결정된 일정 시간만큼 계속되도록 한 후 정지되도록 제어한다.

상기 처리 단계 "S18"을 실행한 후에는 상기 판단 단계 "S4"로 이행하며, 여기서 「YES」라고 판단하여 처리 단계 "S5"로 진행한다. 이 후, 상기 제어 장치(25)는 상술한 동작을 반복하여 실행한다. 이에 따라, 상기 냉장실(4) 내의 온도가 냉장실용 설정 온도(평균 온도로서 예컨대, 3℃)를 유지하도록 냉각되고, 상기 냉동실(5) 내의 온도가 냉동실용 설정 온도(평균 온도로서 예컨대, -20℃)를유지하도록 냉각된다.

그런데, 상술한 바와 같이 제어 장치(25)에 의해 전환 밸브(19)가 냉동실 냉각 운전측으로 전환된 경우, 상기 냉장실 냉각용 송풍기(11)는 그 후에도 일정 시간만큼 운전이 계속되는 데 그 이유는 다음과 같다. 상기 냉장실(4)의 냉각 운전 중에 냉장실(4)내에 수납된 식품이나 야채실(9)내에 수납된 야채 등으로부터 방출된 수분에 의해 냉장실용 냉각기(10)에 서리가 생긴다. 이 경우, 상기 냉동실 냉각 운전측으로 전환된 후에도 냉장실 냉각용 송풍기(11)의 운전이 계속되도록 하면, 상기 냉장실 냉각용 송풍기(11)의 역풍 작용에 의해 냉장실용 냉각기(10)에 생긴 서리가 증발하여 냉장실(4) 내 및 야채실(9) 내로 되돌아오게 되어 상기 냉장실(4) 내 및 야채실(9) 내의 습도를 높게 할 수 있다. 이에 따라, 식품 특히, 야채의 건조를 방지할 수 있다.

그런데, 상기 전환 밸브(19)가 냉동실 냉각 운전측으로 전환된 냉동실(5)의 냉각 운전 중, 상기 제어 장치(25)가 「TF≤TFd 인가?」의 판단 단계 "S6"에서 「YES」라고 판단하고, 또한 상기 「N=min 인가?」의 판단 단계 "S10"에서 「YES」라고 판단하였을 때에는 「TR<TRu 인가?」의 판단 단계 "S19"로 이행한다. 상기 판단 단계 "S19"에서 제어 장치(25)는 비냉각측의 냉장실 내부 온도(TR)가 상한 설정 온도(TRu) 미만인지를 판단한다. 여기서, 「NO」라고 판단하였을 때에는 「전환 밸브 전환(냉장실 냉각 운전측)」의 처리 단계 "S9"로 이행한다. 한편, 상기 판단 단계 "S19"에서 「YES」라고 판단하였을 때에는 「압축기 정지」의 처리 단계 "S20"으로 이행한다.

상기 처리 단계 "S20"에서 제어 장치(25)는 구동 전동기(17M)의 회전, 즉 압축기(17)의 운전을 정지시키는 동시에 냉동실 냉각용 송풍기(15)의 운전을 정지시킨다. 계속해서, 「F←1」의 처리 단계 "S21"로 진행하여 플래그(F)를 「1」로 셋팅한 후, 「TR≥TRu 또는 TF≥TFu 인가?」의 판단 단계 "S2"로 되돌아가도록 되어 있다. 따라서, 그 후에는 냉장실 내부 온도(TR)가 상한 설정 온도(TRu) 이상이 되거나 또는 냉동실 내부 온도(TF)가 상한 설정 온도(TFu) 이상이 되어 「압축기 운전」의 처리 단계 "S3"으로 이행할 때까지 압축기(17)의 운전은 정지된 상태가 된다.

동일하게, 상기 전환 밸브(19)가 냉장실 냉각 운전측으로 전환된 냉장실(4)의 냉각 운전 중에 상기 제어 장치(25)가 「TR≤TRd?」의 판단 단계 "S13"에서 「YES」라고 판단하고, 또한 「N=min 인가?」의 판단 단계 "S17"에서 「YES」라고 판단하였을 때에는 「TF<TFu 인가?」의 판단 단계 "S22"로 이행한다. 상기 판단 단계 "S22"에서 제어 장치(25)는 비냉각측의 냉동실 내부 온도(TF)가 상한 설정 온도(TFu) 미만인지를 판단한다. 여기서, 「NO」라고 판단하였을 때에는 「전환 밸브 전환(냉동실 냉각측)」의 처리 단계 "S16"으로 이행한다. 한편, 상기 판단 단계 "S22"에서 「YES」라고 판단하였을 때에는 「압축기 정지」의 처리 단계 "S23"으로 이행한다.

상기 처리 단계 "S23"에서 제어 장치(25)는 구동 전동기(17M)의 회전, 즉 압축기(17)의 운전을 정지시키는 동시에 냉장실 냉각용 송풍기(11)의 운전이 일정 시간 계속되도록 한 후 정지시킨다. 계속해서, 「F←0」의 처리 단계 "S24"로 진행하며, 여기서 플래그(F)를 「0」으로 리셋한 후 「TR≥TRu 또는 TF≥TFu 인가?」의 판단 단계 "S2"로 되돌아간다.

이러한 구성의 본 실시예에서는 냉동실(5)을 냉각하는 냉동실 냉각 운전측 및 냉장실(4)을 냉각하는 냉장실 냉각 운전측을 설정 시간 "T1"과 설정 시간 "T2"가 경과할 때마다 교대로 행하는 것을 전제로 하고 있다. 그리고, 본 실시예에서는 냉동실 냉각 운전시에는 설정 시간 "T1"의 경과 전이라도 냉동실 내부 온도(TF)가 하한 설정 온도(TFd) 이하일 때에는 냉장실 냉각 운전측으로 전환하고, 또한 설정 시간 "T1"의 경과 후라도 비냉각측의 냉장실 내부 온도(TR)가 상한 설정 온도(TRu) 미만일 때 및 냉동실 내부 온도(TF)가 하한 설정 온도(TFd)보다 높을 때에는 냉동실 냉각 운전이 속행되도록 되어 있다. 더욱이, 본 실시예에서는 냉장실 냉각 운전시에는 설정 시간 "T2"의 경과 전이라도 냉장실 내부 온도(TR)가 하한 설정 온도(TRd) 이하일 때에는 냉동실 냉각 운전측으로 전환되고, 상기 설정 시간 "T2"의 경과 후더라도 비냉각측의 냉동실 내부 온도(TF)가 상한 설정 온도(TFu) 미만일 때 및 냉장실 내부 온도(TR)가 하한 설정 온도(TRd)보다 높을 때에는 냉장실 냉각 운전이 속행되도록 되어 있다.

따라서, 상기 실시예의 압축기(17)는 냉동실 냉각 운전시에 냉동실(5) 내부를 냉각하는 능력을 구비하고, 냉장실 냉각 운전시에는 주로 냉장실(4)을 냉각하는 능력을 구비하는 것만으로 충분하다. 이 때문에, 종래와 같은 냉장실과 냉동실 양쪽을 동시에 냉각시킬 수 있는 능력을 필요로 하는 압축기에 비해서 소형의 압축기로 압축기(17)를 구성할 수 있기 때문에 제조 비용을 저렴하게 할 수 있는 동시에에너지를 절약할 수 있다.

또한, 상기 실시예에서는 냉동실 냉각 운전시 또는 냉장실 냉각 운전시에 상기 제어 장치(25)에 의해 냉동실 내부 온도(TF) 또는 냉장실 내부 온도(TR)의 하강 변화율이 순차 연산되며, 그 하강 변화율이 커진만큼 압축기(17)의 구동 전동기(17M)의 회전수(N)가 순차 저하되도록 인버터 회로(27)가 제어되어 압축기(17)의 능력이 저하되도록 제어하였다. 이 때문에, 냉동실(5) 또는 냉장실(4)의 부하가 작을 때에는 압축기(17)의 능력을 매우 저하시킬 수 있기 때문에 한층 더 에너지를 절약할 수 있다.

더욱이, 상기 실시예에서는 냉동실 냉각 운전시 또는 냉장실 냉각 운전시에 상기 제어 장치(25)에 의해 냉각 운전되고 있는 쪽의 냉동실 내부 온도(TF) 또는 냉장실 내부 온도(TR)가 하한 설정 온도(TFd 또는 TRd) 이하가 되고, 또한 상기 압축기(17)의 구동 전동기(17M)가 최저 회전수로 되어 있을 때, 냉각 운전되지 않는 쪽의 냉장실 내부 온도(TR) 또는 냉동실 내부 온도(TF)가 상한 설정 온도(TRd 또는 TFd) 미만인 경우에 압축기(17)의 운전이 정지되도록 구성하였다. 이 구성의 경우, 압축기(17)의 운전이 정지되는 경우는 냉동실 내부 온도(TF) 및 냉장실 내부 온도(TR)가 함께 낮은 상태일 때이며, 또 압축기(17)의 능력이 최저인 경우이기 때문에 압축기(17)의 운전 정지시에 냉동실 내부 온도(TF) 또는 냉장실 내부 온도(TR)가 현저하게 높아지는 것을 확실하게 방지할 수 있다. 따라서, 종래에 비해서 압축기(17)의 운전 효율이 좋아져서 식품을 효율적으로 냉각할 수 있다.

다음에, 본 발명의 제2 실시예에 대해서 전술한 제1 실시예와 다른 점을 도2 및 도 3을 참조하여 설명한다. 제2 실시예에서는 도 3의 흐름도의 판단 단계 "S17" 및 "S22"와, 처리 단계 "S23" 및 "S24"를 생략하고, 「TR≤TRu?」의 판단 단계 "S13"에서 「YES」라고 판단하였을 때에는 「전환 밸브 전환(냉동실 냉각 운전측)」의 처리 단계 "S16"으로 이행되도록 제어하였다.

따라서, 제2 실시예에서 압축기(17)의 운전이 정지되는 경우에는 냉동실 냉각 운전시, 상기 압축기(17)의 정지 조건이 성립했을 때, 구체적으로는 제어 장치(25)가 판단 단계 "S6", "S10" 및 "S19"에서 모두 「YES」라고 판단했을 때만이 된다. 이 때문에, 냉동실 온도(TF)가 하한 설정 온도(TFd) 이하가 되어 있지 않으면 상기 압축기(17)의 운전이 정지되는 일은 없어지게 되어 냉동실(5)내의 온도가 항상 낮은 온도로 유지될 수 있다.

또한, 상기 제1 실시예에서 도 3의 흐름도의 판단 단계 "S10" 및 "S17"의 한 쪽 또는 양쪽을 생략하도록, 즉 상기 압축기(17)의 구동 전동기(17M)가 최저 회전수로 되어 있는지의 판단이 실행되지 않도록 구성하여도 좋다.

또, 상기 제1 실시예에서는 압축기(17)의 능력을 가변 제어하도록 구성하였지만, 이 대신 압축기가 일정한 능력으로 운전되도록 구성하여도 좋다. 이 구성의 경우 상기 압축기를 운전시킬 때의 능력은 종래의 압축기보다 낮은 능력이라도 좋다.

더욱이, 상기 제2 실시예에서 도 3의 흐름도의 판단 단계 "S10"을 생략하는 구성이어도 좋다.

한편, 상기 각 실시예에서는 도 1에 도시된 바와 같이, 냉장실 냉각 운전시에 전환 밸브(19)로부터의 냉매가 모세관(20)을 통해 냉장실용 냉각기(10) 및 냉동실용 냉각기(14)의 직렬 유로에 공급되도록 구성하였다. 이 대신 냉장실 냉각 운전시에 전환 밸브(19)로부터의 냉매가 모세관(20)을 통해 냉장실용 냉각기(10)에만 공급되도록 구성하여도 좋다.

또, 상기 각 실시예에서는 냉장실 냉각용 송풍기(11), 냉동실 냉각용 송풍기(15), 기계실 냉각용 송풍기가 일정한 송풍 능력으로 운전되도록 구성하였지만, 이 대신 각 송풍기의 송풍 능력이 가변 제어되도록 구성하여도 좋다.

더욱이, 상기 각 실시예에서는 도 1에 도시된 바와 같이, 야채실(19)을 설치하였지만 이 야채실(19)은 필요에 따라서 설치하면 된다.

그 밖에, 본 발명은 상기하고 또한, 도면에 도시된 실시예에만 한정되는 것이 아니라, 요지를 일탈하지 않은 범위내에서 적절하게 변형하여 실시할 수 있는 것은 물론이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 냉동실 냉각 운전시 또는 냉장실 냉각 운전시에 상기 제어 장치에 의해 냉각 운전되고 있는 쪽의 냉동실 내부 온도 또는 냉장실 내부 온도가 하한 설정 온도 이하가 되고, 또한 상기 압축기의 구동 전동기가 최저 회전수로 되어 있을 때, 냉각 운전되지 않는 쪽의 냉장실 내부 온도 또는 냉동실 내부 온도가 상한 설정 온도 미만인 경우에 압축기(17)의 운전이 정지되도록 구성하였다. 따라서, 상기 압축기의 운전이 정지되는 경우는 냉동실 내부 온도 및 냉장실 내부 온도 함께 낮은 상태일 때이며, 또 압축기의 능력이 최저인 경우이기 때문에 압축기의 운전 정지시에 냉동실 내부 온도 또는 냉장실 내부 온도가 현저하게 높아지는 것을 확실하게 방지할 수 있다. 또한, 종래에 비해서 압축기의 운전 효율이 좋아져서 식품을 효율적으로 냉각할 수 있다.

Claims

냉매를 압축하는 압축기, 상기 압축기로부터의 냉매를 응축하는 응축기, 냉장실을 냉각하기 위한 냉장실용 냉각기, 냉동실을 냉각하기 위한 냉동실용 냉각기 및 상기 응축기로부터의 냉매를 적어도 상기 냉장실용 냉각기에 공급하는 냉장실 냉각 운전과 상기 냉동실용 냉각기에만 공급하는 냉동실 냉각 운전을 전환하는 밸브 장치로 구성되는 냉동 사이클과;

상기 압축기 및 밸브 장치를 제어하는 제어 수단을 구비하고,

상기 제어 수단은 냉장실 냉각 운전과 냉동실 냉각 운전이 교대로 전환되도록 상기 밸브 장치를 제어하며, 냉각 운전되고 있는 쪽의 실내 온도가 하한 설정 온도가 될 때까지 저하되었을 때에 냉각 운전되지 않는 쪽의 실내 온도가 상한 설정 온도 미만인 경우, 상기 압축기의 운전이 정지되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 냉동 냉장고.
제1항에 있어서, 상기 제어 수단은 압축기의 능력을 가변 제어하고, 상기 냉각 운전되고 있는 쪽의 실내 온도가 하한 설정 온도가 되었을 때에 상기 압축기의 운전 능력이 최저 능력이며, 상기 냉각 운전되지 않는 쪽의 실내 온도가 상한 설정 온도 미만인 경우, 상기 압축기의 운전이 정지되도록 제어하는 것인 냉동 냉장고.
제2항에 있어서, 상기 제어 수단은 냉각 운전되고 있는 쪽의 실내 온도의 하강 변화율이 커진만큼 상기 압축기의 능력이 저하되도록 제어하는 것인 냉동 냉장고.
제1항에 있어서, 상기 제어 수단은 냉장실 냉각 운전이 실행되고 있을 때에 냉장실 내부 온도가 하한 설정 온도가 된 경우, 냉동실 냉각 운전으로 전환되도록 하고, 이 후 냉동실 냉각 운전이 실행되고 있을 때에 냉동실 내부 온도가 하한 설정 온도가 되고, 냉장실 내부의 온도는 상한 설정 온도 미만인 경우, 상기 압축기가 정지되도록 제어하는 것인 냉동 냉장고.
제2항에 있어서, 상기 제어 수단은 냉장실 냉각 운전이 실행되고 있을 때에 냉장실 내부 온도가 하한 설정 온도가 된 경우, 냉동실 냉각 운전으로 전환되도록 하고, 이 후 냉동실 냉각 운전이 실행되고 있을 때에 냉동실 내부 온도가 하한 설정 온도가 되고, 냉장실 내부 온도는 상한 설정 온도 미만인 경우, 상기 압축기가 정지되도록 제어하는 것인 냉동 냉장고.
제1항에 있어서, 상기 제어 수단은 냉각 운전되고 있는 쪽의 실내 온도가 하한 설정 온도까지 저하되지 않은 때, 상기 냉각 운전이 시작되고 나서 설정 시간이 경과한 시점 및 냉각 운전되지 않는 쪽의 실내 온도가 상한 설정 온도보다도 높은 경우, 상기 냉각 운전이 전환되도록 제어하는 것인 냉동 냉장고.
제2항에 있어서, 상기 제어 수단은 냉각 운전되고 있는 쪽의 실내 온도가 하한 설정 온도까지 저하되지 않은 때, 상기 냉각 운전이 시작되고 나서 설정 시간이 경과한 시점 및 냉각 운전되지 않는 쪽의 실내 온도가 상한 설정 온도보다도 높은 경우, 상기 냉각 운전이 전환되도록 제어하는 것인 냉동 냉장고.
제4항에 있어서, 상기 제어 수단은 냉각 운전되고 있는 쪽의 실내 온도가 하한 설정 온도까지 저하되지 않은 때, 상기 냉각 운전이 시작되고 나서 설정 시간이 경과한 시점 및 냉각 운전되지 않는 쪽의 실내 온도가 상한 설정 온도보다도 높은 경우, 상기 냉각 운전이 전환되도록 제어하는 것인 냉동 냉장고.
제1항에 있어서, 상기 제어 수단은 냉각 운전되고 있는 쪽의 실내 온도가 하한 설정 온도가 될 때까지 저하되었을 때, 냉각 운전되지 않는 쪽의 실내 온도가 상한 설정 온도보다 높은 경우, 상기 냉각 운전이 전환되도록 제어하는 것인 냉동 냉장고.
제2항에 있어서, 상기 제어 수단은 냉각 운전되고 있는 쪽의 실내 온도가 하한 설정 온도가 될 때까지 저하되었을 때, 냉각 운전되지 않는 쪽의 실내 온도가 상한 설정 온도보다 높은 경우, 상기 냉각 운전이 전환되도록 제어하는 것인 냉동 냉장고.
제4항에 있어서, 상기 제어 수단은 냉각 운전되고 있는 쪽의 실내 온도가 하한 설정 온도가 될 때까지 저하되었을 때, 냉각 운전되지 않는 쪽의 실내 온도가 상한 설정 온도보다 높은 경우, 상기 냉각 운전이 전환되도록 제어하는 것인 냉동 냉장고.