KR100370099B1 - 냉장고의 운전제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉장고의 운전 제어방법을 개선하여, 냉장고 기동 오프시 냉동실용 증발기에 남아있던 냉력을 이용하여 소비전력을 저감시킴과 함께, 냉장고 재 기동시, 냉동실용 증발기의 냉매상태를 액상에서 기상으로 전환시켜 압축기의 신뢰성을 확보하는데 그 목적이 있다.

이를 위해, 본 발명은 냉장실과 냉동실에 각각 구비된 냉장실용 증발기와 냉동실용 증발기를 순차적으로 운전시키는 RF 사이클 운전단계와, 냉동실에 구비된 냉동실용 증발기만을 운전시키는 F 사이클 운전단계를 갖는 냉장고의 운전제어방법에 있어서, 기기의 기동이 정지되어 상기 F 사이클 운전단계 또는 상기 RF 사이클 운전단계 종료시, 상기 냉동실용 증발기에 남아있는 액상냉매를 증발시켜 기기 재 기동시 압축기로 기상냉매가 유입되도록 하는 한편, 상기 냉동실용 증발기에 남아있는 냉력을 이용하여 냉동실의 설정온도가 유지되도록 하기 위해, 냉동실용 증발기측에 구비된 냉동실용 증발기팬의 구동을 소정시간 연장시키는 단계가 포함되어 이루어짐을 특징으로 하는 냉장고의 운전제어방법을 제공한다.

Description

냉장고의 운전제어방법{Methode for controlling working of refrigerator}

본 발명은 냉장고에 관한 것으로서, 더 상세하게는 두 개의 증발기를 갖는냉장고의 운전제어방법에 관한 것이다.

일반적으로, 냉장고는 식품을 신선하게 장기간 보관하는 용도로 사용되는 기기이며, 오늘날에 이르러서는, 식품 중 한국의 특미식품이라 할 수 있는 김치를 효과적으로 보관하기 위한 냉장고 개발이 지속적으로 이루어지고 있는 추세에 있다.

냉장고는, 도시되지 않았지만, 본체와, 식품을 냉동보관하기 위한 냉동실과, 식품을 냉장보관하기 위한 냉장실과, 그리고 상기 냉동실 및 냉장실을 냉각시키기 위한 냉동사이클로 크게 나눌 수 있다.

여기서, 냉동사이클은, 도 1에 도시된 바와 같이, 냉매를 압축하는 압축기(1)와, 압축된 냉매를 등압응축시키는 응축기(2)와, 응축된 냉매를 단열팽창시키는 모세관(3)과, 냉장실과 냉동실에 각각 구비되어 팽창된 냉매를 등압증발시키는 냉장실용 증발기(4)와 냉동실용 증발기(5)로 이루어진다.

이와 더불어, 냉동사이클은, 상기 응축기(2)에서 응축된 냉매가 분지(分枝)된 유로(流路)를 따라 상기 냉장실용 증발기(4)나 냉동실용 증발기(5)로 선택적으로 유입되도록 상기 유로의 분지점에 구비되는 삼방밸브(6)와, 응축기(2)측에 구비되어 응축기 또는 압축기(1)를 냉각시키는 응축기팬(2a)과, 냉장실용 증발기(4)측에 구비되어 냉장실용 증발기에서 열교환되는 공기를 강제대류시켜 열교환을 촉진시키는 냉장실용 증발기팬(4a)과, 냉동실용 증발기(5)측에 구비되어 냉동실용 증발기에서 열교환되는 공기를 강제대류시켜 열교환을 촉진시키는 냉동실용 증발기팬(5a)이 더 포함되어 이루어진다.

이하, 상기와 같이 이루어진 냉동사이클을 갖는 냉장고의 동작을 설명하면다음과 같다.

첫째, 냉장실용 증발기(4)와 냉동실용 증발기(5)가 모두 가동되는 RF 사이클 운전시, 냉매가 냉장실용 증발기로 흐르도록 삼방밸브(6)가 열리고, 압축기(1)에서 압축된 기상냉매는 응축기(2)를 지나면서 고외(庫外)공기와 열교환을 하여 액상(液狀)냉매로 상전환되고, 모세관(3)을 지나면서 압력이 하강되며, 냉장실용 증발기(4)와 냉동실용 증발기(5)를 순차적으로 지나면서 냉장실/냉동실내의 공기와 각각 열교환을 하여 기상(氣狀)냉매로 상전환된 후 압축기로 유입되게 된다.

둘째, 냉동실용 증발기(5)만 가동되는 F 사이클 운전시, 냉매가 냉동실용 증발기로만 흐르도록 삼방밸브(6)가 열리고, 압축기(1)에서 압축된 기상냉매는 응축기(2)를 지나면서 고외공기와 열교환을 하여 액상냉매로 상전환되고, 모세관(3)을 지나면서 압력이 하강되며, 냉동실용 증발기(5)를 지나면서 냉동실 공기와 열교환을 하여 기상냉매로 상전환된 후 압축기로 유입되게 된다.

한편, 상기한 내용을 바탕으로, 종래기술에 따른 냉장고의 운전 제어방법을 설명하면 다음과 같다.

냉장고(기기) 기동이 정지된 후 재 기동시, RF 사이클 운전을 시작하는 단계와, 이와 동시에 냉장고 기동에 필요한 전력을 인가시키는 단계와, 이와 동시에 압축기(1)를 가동시키는 단계와, 이와 동시에 냉동실용 증발기팬(5a)과 냉장실용 증발기팬(4a)을 구동시키는 단계가 포함되어 이루어진다.

그리고, RF 사이클이 설정시간동안 운전된 후, 냉장실 온도가 설정온도 이하이고 냉동실 온도가 설정온도 이상이 계속되면, F 사이클 운전을 시작하는 단계와,이와 동시에, 냉장실용 증발기팬(4a)의 구동을 정지시키는 단계와, 압축기(1)와 냉동실용 증발기팬(5a)을 계속해서 가동시키는 단계가 포함되어 이루어진다.

하지만, 상기와 같이 이루어진 종래기술에 따른 냉장고의 운전 제어방법은 다음과 같은 문제점을 가지고 있다.

첫째, 도 3에 도시된 바와 같이, 냉장고(기기) 기동이 정지(a)되었을 때, 압축기, 냉동실용 증발기팬등의 구동은 정지하게 되고, 냉동사이클을 유동하는 냉매는 온도평행을 이루면서, 냉장실용 증발기(4)의 냉매 또는 냉동실용 증발기(5)의 냉매의 온도가 상승하게 되는데, 여기서, 냉동실용 증발기의 냉매 온도가 냉동실 설정온도(FT) 이하의 범위(A) 또는 그 이상의 근접범위로 상승하는 경우, 이 범위에서의 냉동실용 증발기의 냉매는 액상(液狀)으로 존재하게 되고, 결국 기기 재 기동시, 비압축성의 액상냉매가 압축기(1)로 유입되어 압축기를 파손시키거나 압축효율을 저하시키는 문제가 있었다.

둘째, 도 2에 도시된 바와 같이, 기기 기동이 정지되었을 때, 냉동실용 증발기(5)내로 냉매유동이 차단되고, 냉동실용 증발기팬(5a)의 구동이 정지됨과 동시에, 도 3에 도시된 바와 같이, 냉동실용 증발기(5)에 잔류하는 냉매가 온도평형을 이루면서 상승하게 된다. 여기서, 도 3을 다시 참조하면, 냉동실용 증발기의 냉매온도는 기기 기동 정지 시점(a)부터 상승하게 되지만, 소정시간(A)까지는 냉동실 설정온도(FT) 이하의 범위에서 상승하게 되므로, 이때 냉동실용 증발기팬(5a)의 구동을 정지시킨다는 것은 냉동실용 증발기(5)에 잔류하는 냉력을 그대로 버리는 결과가 되어, 에너지가 낭비되는 문제가 있었다.

본 발명은 종래기술에 대한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 냉장고의 운전 제어방법을 개선하여, 냉장고 기동 오프(off)시 냉동실용 증발기에 남아있던 냉력을 이용하여 소비전력을 저감시킴과 함께, 냉장고 재 기동시, 냉동실용 증발기의 냉매상태를 액상에서 기상으로 전환시켜 압축기의 신뢰성을 확보하는데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 냉동사이클의 구성을 나타낸 블록도.

도 2는 종래기술에 따른 냉장고의 운전제어방법에 의한 것으로서, RF 사이클 또는 F 사이클 운전시 압축기와 냉동실용 증발기팬 그리고 냉장실용 증발기팬의 온/오프 상태를 시간에 따라 나타낸 상태도.

도 3은 종래기술에 따른 냉장고의 운전제어방법에 의해 나타나는 냉매의 온도 변화를 시간에 따라 나타낸 그래프.

도 4는 본 발명에 따른 냉장고의 운전제어방법에 의한 것으로서, RF 사이클 또는 F 사이클 운전시 압축기와 냉동실용 증발기팬 그리고 냉장실용 증발기팬의 온/오프 상태를 시간에 따라 나타낸 상태도.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1: 압축기 4: 냉장실용 증발기

5: 냉동실용 증발기 5a: 냉동실용 증발기팬

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 냉장실과 냉동실에 각각 구비된 냉장실용 증발기와 냉동실용 증발기를 순차적으로 운전시키는 RF 사이클 운전단계와, 냉동실에 구비된 냉동실용 증발기만을 운전시키는 F 사이클 운전단계를 갖는 냉장고의 운전제어방법에 있어서, 기기의 기동이 정지되어 상기 F 사이클 운전단계 또는 상기 RF 사이클 운전단계 종료시, 상기 냉동실용 증발기에 남아있는 액상냉매를 증발시켜 기기 재 기동시 압축기로 기상냉매가 유입되도록 하는 한편, 상기 냉동실용 증발기에 남아있는 냉력을 이용하여 냉동실의 설정온도가 유지되도록 하기 위해, 냉동실용 증발기측에 구비된 냉동실용 증발기팬의 구동을 소정시간 연장시키는 단계가 포함되어 이루어짐을 특징으로 하는 냉장고의 운전제어방법을 제공한다.

이하, 첨부도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명에 따른 냉장고의 운전제어방법에 의한 것으로서, RF 사이클 또는 F 사이클 운전시 압축기와 냉동실용 증발기팬 그리고 냉장실용 증발기팬의온/오프 상태를 시간에 따라 나타낸 상태도이다.

도면 설명에 앞서, 두 개의 증발기를 갖는 냉장고의 구성은 종래기술에 언급된 바 있으므로, 그 설명을 생략하고, 종래기술과 동일한 구조에 한해서는 종래와 동일한 부호를 부여키로 한다.

본 발명에 따른 냉장고의 운전제어방법은, 도 4에 도시된 바와 같이, 냉장실과 냉동실에 각각 구비된 냉장실용 증발기(4)와 냉동실용 증발기(5)를 순차적으로 운전시키는 RF 사이클 운전단계와, 냉동실에 구비된 냉동실용 증발기(5)만을 운전시키는 F 사이클 운전단계를 갖는 냉장고의 운전제어방법에 있어서, 기기의 기동이 정지되어 상기 F 사이클 운전단계 또는 상기 RF 사이클 운전단계 종료시, 상기 냉동실용 증발기(5)에 남아있는 액상(液狀)냉매를 증발시켜 기기 재 기동시 압축기로 기상(氣狀)냉매가 유입되도록 하는 한편, 상기 냉동실용 증발기(5)에 남아있는 냉력을 이용하여 냉동실의 설정온도(FT)가 유지되도록 하기 위해, 냉동실용 증발기측에 구비된 냉동실용 증발기팬(5a)의 구동을 소정시간 연장시키는 단계가 포함되어 이루어진다.

이 때, 상기 단계에서 언급된 소정시간은, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 기기의 기동이 정지되는 시점(a)부터 상기 냉동실용 증발기(5)내의 냉매온도가 냉동실 설정온도(FT)보다 높아지는 시점(b)까지의 시간(A)임이 바람직하다.

이하, 도 3 및 도 4를 참조하여, 본 발명에 따른 냉장고의 운전제어방법을 더 상세하게 설명하면 다음과 같다.

냉장고(기기) 기동이 정지될 때, 기기 기동에 필요한 전압이 차단됨과 동시에 냉동실용 증발기팬(5a)등의 구동이 정지되게 되면, 냉동사이클을 유동하는 냉매는 온도평형을 이루면서 냉장실용 증발기(4)의 냉매 또는 냉동실용 증발기(5)의 냉매의 온도가 상승하게 되고, 이때, 종래기술에서 이미 언급된 바 있듯이, 냉동실용 증발기(5)의 냉매 온도가 냉동실 설정온도(FT) 이하의 범위(A) 또는 그 이상의 근접범위로 상승하는 경우, 이 범위에서의 냉동실용 증발기(5)의 냉매는 액상으로 존재하게 되고, 결국, 기기 재 기동시, 비압축성의 액상냉매가 압축기(1)로 유입되어 압축기를 파손시키거나 압축효율을 저하시키게 되는데, 본 발명에서는 이를 보다 효과적으로 해결하기 위해, 기기 기동이 정지되어 F 사이클 또는 RF 사이클 운전단계가 종료될 때, 냉동실용 증발기팬(5a)의 구동을 소정시간(A) 연장되도록 하여 이러한 문제를 해결한 것이다.

즉, 본 발명은, 기기 기동이 정지되어 F 사이클 또는 RF 사이클 운전단계가 종료될 때, 정지시점(a)부터 냉동실 설정온도(FT)이상이 될 때(b)까지 냉동실용 증발기팬(5a)의 구동을 연장시킴에 따라, 냉동실용 증발기(5)에 남아있던 액상냉매가 증발되어 기상냉매로 상전환되고, 이와 함께, 냉동실 설정온도(FT)를 유지시키기 위한 냉력이 발생되어 소비전력을 저감시킬 수 있게 된다.

결국, 본 발명에 따르면, 냉동실용 증발기(5)에 남아있던 액상냉매가 증발되어 기상냉매로 상전환됨에 따라, 기기 재 기동시 압축기(1)로 비압축성의 액상냉매 유입을 미연에 막을 수 있어 압축기의 신뢰성이 확보됨과 함께 압축효율을 향상시킬 수 있게 된다. 그리고, 냉동실용 증발기팬(5a)의 구동이 소정시간 연장됨에 따라, 이 때 발생되는 냉력을 이용하여 냉동실 설정온도(FT)를 유지시킬 수 있어 소비전력을 저감시킬 수 있게 된다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예를 중심으로 살펴보았으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적 기술 범위 내에서 상기 본 발명의 상세한 설명과 다른 형태의 실시예들을 구현할 수 있을 것이다. 여기서 본 발명의 본질적 기술 범위는 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

이상에서와 같이, 본 발명은 기기가 정지되어 F 사이클 또는 RF 사이클 운전단계가 종래될 때, 냉동실용 증발기팬의 구동이 소정시간 연장되도록 냉장고의 운전 제어방법을 개선한 것으로서, 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 냉동실용 증발기에 남아있던 액상냉매가 증발되어 기상냉매로 상전환됨에 따라, 기기 재 기동시 압축기로 비압축성의 액상냉매 유입을 미연에 막을 수 있어 압축기의 신뢰성이 확보됨과 함께 압축효율이 향상되는 효과가 있다.

둘째, 냉동실용 증발기팬의 구동이 소정시간 연장됨에 따라, 이 때 발생되는 냉력을 이용하여 냉동실 설정온도를 유지시킬 수 있어 소비전력이 저감되는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 냉장실과 냉동실에 각각 구비된 냉장실용 증발기와 냉동실용 증발기를 순차적으로 운전시키는 RF 사이클 운전단계와, 냉동실에 구비된 냉동실용 증발기만을 운전시키는 F 사이클 운전단계를 갖는 냉장고의 운전제어방법에 있어서,

   기기의 기동이 정지되어 상기 F 사이클 운전단계 또는 상기 RF 사이클 운전단계 종료시, 상기 냉동실용 증발기에 남아있는 액상냉매를 증발시켜 기기 재 기동시 압축기로 기상냉매가 유입되도록 하는 한편, 상기 냉동실용 증발기에 남아있는 냉력을 이용하여 냉동실의 설정온도가 유지되도록 하기 위해, 냉동실용 증발기측에 구비된 냉동실용 증발기팬의 구동을 소정시간 연장시키는 단계가 포함되어 이루어짐을 특징으로 하는 냉장고의 운전제어방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 소정시간은;

   상기 기기의 기동이 정지되는 시점부터, 상기 냉동실용 증발기내의 냉매온도가 냉동실 설정온도보다 높아지는 시점까지의 시간임을 특징으로 하는 냉장고의 운전제어방법.