KR100526605B1 - 냉장고 및 냉장고 운전제어방법 - Google Patents

냉장고 및 냉장고 운전제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 저장온도가 비교적 낮은 저온저장실과 저장온도가 비교적 높은 고온저장실과; 냉기를 형성하는 증발기와; 상기 증발기의 제상을 위한 히터와; 냉매의 압축을 위한 압축기와; 상기 각 저장실로부터의 냉기를 흡입하는 흡입구와 상기 각 저장실로 냉기를 토출하는 토출구를 가지는 덕트와; 상기 덕트 내부에 설치되어 냉기를 순환시키는 송풍팬을 포함하는 냉장고에 있어서, 상기 각 토출구의 영역에 설치되어 냉기의 토출을 차단 및 개방할 수 있는 토출댐퍼와; 상기 각 댐퍼를 구동하는 댐퍼구동부; 각 저장실의 온도를 검출하는 온도감지부와; 상기 고온저장실의 온도와 상기 저온저장실의 온도가 설정온도에 맞도록 상기 댐퍼, 상기 압축기, 상기 송풍팬, 상기 히터를 제어하며, 상기 고온저장실의 과냉여부를 판단하여 과냉이라고 판단된 경우에 상기 압축기를 오프하고, 상기 저온저장실의 토출댐퍼를 차단하고 상기 고온저장실의 토출댐퍼를 개방한 상태에서, 상기 히터 및 상기 송풍기를 가동시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여 하나의 증발기만을 구비한 냉장고에서도 주위온도가 낮은 경우 발생할 수 있는 고온저장실 과냉을 저온저장실 온도의 상승없이 해결할 수 있다.

Description

냉장고 및 냉장고 운전제어방법{REFRIGERATOR AND REFRIERATOR CONTROLLING METHOD}
본 발명은, 고온저장실과 저온저장실을 구비한 냉장고에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 주위온도가 과도히 낮을 때 고온저장실에서 발생할 수 있는 과냉을 방지하는 냉장고 및 냉장고 운전제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로 냉동장치는, 기체상태의 냉매를 고온 고압으로 압축하는 압축기와, 압축기로부터 압축된 기체상태의 냉매를 액체상태로 응축하는 응축기와, 액화 된 냉매를 저온 저압의 상태로 변환시키는 모세관과, 모세관으로부터 저온 저압으로 액화된 냉매를 기화시키기 위해 증발잠열을 흡수함으로써 주위의 공기를 냉각시키는 증발기와, 증발기에 발생하는 성에를 제거하기 위한 히터를 포함한다.
냉장고를 실외에서 사용할 경우 등에 주위온도가 고온저장실의 온도보다 낮게 되면 고온저장실의 온도가 설정하한온도보다 낮아지는 과냉현상이 발생한다. 그러나, 종래의 냉장고는 과냉현상을 제거하기 위하여 전기히터를 가동하면 저온저장실의 온도가 같이 올라가는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 주위온도가 내려감에 따라 압축기의 운전시간을 선형적으로 감소시키는 방안이 있다. 그러나 이 방법은 주위온도가 냉장실 설정온도보다 낮아질 경우에는 고온저장실 과냉을 방지할 수 없다.
이를 해결하기 위한 또 다른 방법으로 저온저장실과 고온저장실에 각각 독립된 증발기를 설치하는 방법이 제시되었다. 즉, 주위온도가 낮아져 고온저장실이 과냉될 경우에 고온저장실용 증발기에 설치된 전기히터를 가동하고 고온저장실용 송풍팬을 이용하여 전기히터에서 발생한 열을 분산시켜 과냉을 방지하는 방법이다.
그러나, 이러한 방법은 증발기 2개가 요구되므로 제작비용이 과다해지는 문제가 있다.
따라서 본 발명의 목적은 하나의 증발기만을 구비한 냉장고에서도 주위온도가 낮을 때 발생하는 고온저장실 과냉을 저온저장실의 온도상승 없이 방지할 수 있는 냉장고 및 냉장고 운전제어방법을 제공하는 것이다.
상기 목적은 본 발명에 따라, 저장온도가 비교적 낮은 저온저장실과 저장온도가 비교적 높은 고온저장실과; 냉기를 형성하는 증발기와; 상기 증발기의 제상을 위한 히터와; 냉매의 압축을 위한 압축기와; 상기 각 저장실로부터의 냉기를 흡입하는 흡입구와 상기 각 저장실로 냉기를 토출하는 토출구를 가지는 덕트와; 상기 덕트 내부에 설치되어 냉기를 순환시키는 송풍팬을 포함하는 냉장고에 있어서:
상기 각 토출구의 영역에 설치되어 냉기의 토출을 차단 및 개방할 수 있는 토출댐퍼와; 상기 각 댐퍼를 구동하는 댐퍼구동부와; 각 저장실의 온도를 검출하는 온도감지부와; 상기 고온저장실의 온도와 상기 저온저장실의 온도가 설정온도에 맞도록 상기 댐퍼, 상기 압축기, 상기 송풍팬, 상기 히터를 제어하며, 상기 고온저장실의 과냉여부를 판단하여 과냉이라고 판단된 경우에 상기 압축기를 오프하고, 상기 저온저장실의 토출댐퍼를 차단하고 상기 고온저장실의 토출댐퍼를 개방한 상태에서, 상기 히터 및 상기 송풍기를 가동시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고에 의하여 달성되어진다.
상기 냉장고는 외기온도를 측정하는 온도감지부를 더 포함하며, 상기 제어부는 고온저장실의 온도 및 외기온도가 설정하한온도보다 낮을 경우 과냉이라고 판단하는 것이 바람직하다.
상기 증발기는 상기 저온저장실과 상기 고온저장실의 중간격 후방에 위치하는 것이 바람직하다.
상기 각 저장실의 흡입구에 설치된 흡입댐퍼와 상기 흡입댐퍼를 구동하는 구동부를 더 포함하며, 상기 제어부는 동일 저장실의 상기 토출댐퍼와 연동하여 상기 흡입댐퍼를 개방 또는 차단하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 목적은, 본 발명에 따라, 저장온도가 비교적 낮은 저온저장실과 저장온도가 비교적 높은 고온저장실과; 냉기를 형성하는 증발기와; 상기 증발기의 제상을 위한 히터와; 냉매의 압축을 위한 압축기와; 상기 각 저장실로부터의 냉기를 흡입하는 흡입구와 상기 각 저장실로 냉기를 토출하는 토출구를 가지는 덕트와; 상기 덕트 내부에 설치되어 냉기를 순환시키는 송풍팬을 포함하는 냉장고의 운전제어방법에 있어서; 상기 고온저장실의 온도와 외기온도를 탐지하여 과냉인지를 판단하는 단계; 과냉이라고 판단된 경우, 상기 압축기를 오프하고, 상기 저온저장실의 토출구를 차단하고 상기 고온저장실의 토출구를 개방하며, 상기 히터 및 상기 송풍기를 가동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 운전제어방법에 의하여 달성될 수 있다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
제 1도는 본 발명에 따른 냉장고의 개략도를 나타낸 것이며, 제 2도는 본 발명에 따른 냉장고의 제어블럭도이다.
제 1도에 도시한 바와 같이 냉장고는 비교적 저온인 저온저장실(120)과 비교적 고온인 고온저장실(110)로 구획되어 있다. 저온저장실과 고온저장실의 뒤에 증발기(130)가 존재하며 증발기를 거친 냉기를 저온저장실과 고온저장실로 보내주는 송풍팬(140)이 마련되어 있다. 그리고, 증발기에 착상하는 성에를 제거하기 위한 히터가 있다. 또한 냉기가 흐를 수 있는 덕트와 이 덕트와 저온저장실 또는 고온저장실이 만나는 지점에 흡입구와 토출구가 있다. 각 흡입구와 토출구에는 댐퍼가 존재(111,112,121,122)한다. 각 토출댐퍼는 댐퍼구동부에 의하여 차단되거나 개방되며 바람직하게는 각 흡입댐퍼도 댐퍼구동부에 의해 차단되거나 개방된다. 또한 저온저장실과 고온저장실의 온도 측정을 위한 각각의 온도감지부가 있으며 바람직하게는 외기온도를 측정할 수 있는 온도감지부를 구비한다.
제어부(30)는 고온저장실온도 감지부(31), 저온저장실온도 감지부(32), 그리고 외기온도 감지부(33)에서 감지한 온도에 따라 압축기 구동부(34), 저온저장실 댐퍼 구동부(35), 고온저장실 댐퍼 구동부(36), 히터 구동부(37), 송풍팬 구동부(38)등을 제어한다.
상기 제어부(30)는 고온저장실(110)이 과냉이라고 판단되는 경우, 저온저장실(120)의 댐퍼(121,122)를 차단하고 고온저장실의 댐퍼(111,112)를 개방하여 공기가 고온저장실만을 순환하도록 한다. 이와 함께 히터를 온시켜 증발기의 온도를 높이면서 송풍팬(140)을 가동한다. 이로써 온도가 높아진 증발기(130)를 거친 공기가 고온저장실(110)을 순환하게 되므로 고온저장실의 과냉이 방지되는 것이다.
상기 제어부(30)에는 압축기의 가동이 없거나, 저온저장실(120)만을 냉각시키는데도 고온저장실(110)의 온도가 지속적으로 내려가 설정하한온도 이하가 된 경우 과냉이라고 판단한다. 더 바람직하게는 고온저장실(110)의 온도가 설정하한온도 이하이며 외기온도가 설정하한온도 이하일 경우 과냉이라고 판단한다.
이하 제 3도에 도시된 순서도를 참조로 하여 본 발명에 따른 운전제어방법을 설명하면 다음과 같다.
S101에서 고온저장실(110)의 온도가 설정하한온도보다 낮은지를 판단한다.
고온저장실(110)의 온도가 설정하한온도보다 낮다면 다음 단계로 진행하며 그렇지 않다면 과냉의 염려가 없으므로 정상적인 제어로 복귀한다.
상기의 정상적인 제어란 고온저장실(110)과 저온저장실(120)의 온도를 설정온도 범위내로 맞추기 위한 압축기 온-오프, 댐퍼 온-오프, 송풍기 온-오프등의 통상적인 제어방법을 말한다.
S102에서 외기온도가 설정하한온도보다 낮은지를 판단한다. 외기온도가 설정하한온도보가 높다면 과냉의 염려가 없으므로 역시 정상적인 제어로 복귀한다.
이상의 S101과 S102는 고온저장실(110)의 과냉여부를 판단하는 수단이다. 과냉을 판단하는 방법은 외기온도를 측정하지 않아도 고온저장실(110)의 온도변화를 관찰하는 것만으로도 가능함은 이미 앞에서 밝혔다. S101과 S102에 의해 과냉으로 판단되면 S103으로 진행하게 된다.
S103에서는 먼저 압축기를 오프시킨다. 압축기가 오프된 경우라면 오프시킬 필요가 없음은 물론이다. 또는 압축기가 작동되면서 저온저장실(120)의 온도를 제어하고 있다면 압축기의 작동이 멈출때까지 S103을 보류하는 것도 가능하다. 압축기가 오프되면 저온저장실의 댐퍼(121,122)를 차단하고 고온저장실의 댐퍼(111,112)를 개방하여 공기가 고온저장실(110)만을 순환하도록 한다. 이와 함께 히터를 온시켜 증발기(130)의 온도를 높이면서 송풍팬(140)을 가동한다. 이로써 온도가 높아진 증발기(130)를 거친 공기가 고온저장실(110)을 순환하게 되므로 고온저장(110)실의 과냉이 방지되는 것이다. 또한 저온저장실측의 댐퍼(121,122)는 차단되어 있으므로 과냉방지운전중이어도 저온저장실의 온도가 올라가지는 않는다.
S103은 다양하게 운전될 수 있다. 예를 들어 과냉으로 판단되면 저온저장실측의 댐퍼(121,122)를 차단하고 고온저장실의 댐퍼(111,112)를 개방한 후 히터를 온한다. 그 후 증발기(130)의 온도를 측정하여 소정온도 이상이 된 이후에 송풍팬(140)을 가동한다. 송풍팬(140) 가동후에 히터는 계속 온될수도 있으며 오프될 수도 있다.
S104에서는 고온저장실(110)의 온도와 외기온도중 어느 하나가 설정하한온도이상이지 판단한다. 어느 하나라도 설정하한온도 이상이라면 과냉의 염려가 없기 때문에 정상제어로 복귀한다. 반면 두가지 온도 모두 설정하한온도 이하라면 S104를 반복한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 하나의 증발기만을 구비한 냉장고에서도 주위온도가 낮은 경우 발생할 수 있는 고온저장실 과냉을 방지할 수 있다. 또한 본 발명에 따르면, 고온저장실 과냉방지 운전 중 저온저장실의 온도가 올라가지 않게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 냉장고의 개략도,
도 2는 본 발명에 따른 냉장고의 구성에 따른 제어블럭도,
도 3은 본 발명의 운전제어방법을 보인 순서도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
110 : 고온저장실 111 : 고온저장실 흡입 댐퍼
112 : 고온저장실 토출 댐퍼 120 : 저온저장실
121 : 저온저장실 흡입 댐퍼 122 : 저온저장실 토출 댐퍼
130 : 증발기 140 : 송풍팬

Claims (5)

  1. 저장온도가 비교적 낮은 저온저장실과 저장온도가 비교적 높은 고온저장실과; 냉기를 형성하는 증발기와; 상기 증발기의 제상을 위한 히터와; 냉매의 압축을 위한 압축기와; 상기 각 저장실로부터의 냉기를 흡입하는 흡입구와 상기 각 저장실로 냉기를 토출하는 토출구를 가지는 덕트와; 상기 덕트 내부에 설치되어 냉기를 순환시키는 송풍팬을 포함하는 냉장고에 있어서;
    상기 각 토출구의 영역에 설치되어 냉기의 토출을 차단 및 개방할 수 있는 토출댐퍼와; 상기 각 댐퍼를 구동하는 댐퍼구동부와; 각 저장실의 온도를 검출하는 온도감지부와;
    상기 고온저장실의 온도와 상기 저온저장실의 온도가 설정온도에 맞도록 상기 댐퍼, 상기 압축기, 상기 송풍팬, 상기 히터를 제어하며, 상기 고온저장실의 과냉여부를 판단하여 과냉이라고 판단된 경우에 상기 압축기를 오프하고, 상기 저온저장실의 토출댐퍼를 차단하고 상기 고온저장실의 토출댐퍼를 개방한 상태에서, 상기 히터 및 상기 송풍기를 가동시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  2. 제 1항에 있어서,
    외기온도를 측정하는 온도감지부를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 고온저장실의 온도 및 외기온도가 상기 설정하한온도보다 낮을 경우 과냉이라고 판단하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 증발기는 상기 저온저장실과 상기 고온저장실의 중간격 후방에 위치하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 각 저장실의 흡입구에 설치된 흡입댐퍼와 상기 흡입댐퍼를 구동하는 구동부를 더 포함하며, 상기 제어부는 동일 저장실의 상기 토출댐퍼와 연동하여 상기
    흡입댐퍼를 개방 또는 차단하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  5. 저장온도가 비교적 낮은 저온저장실과 저장온도가 비교적 높은 고온저장실
    과; 냉기를 형성하는 증발기와; 상기 증발기의 제상을 위한 히터와; 냉매의 압축을 위한 압축기와; 상기 각 저장실로부터의 냉기를 흡입하는 흡입구와 상기 각 저장실로 냉기를 토출하는 토출구를 가지는 덕트와; 상기 덕트 내부에 설치되어 냉기를 순환시키는 송풍팬을 포함하는 냉장고의 운전제어방법에 있어서;
    상기 고온저장실의 온도와 외기온도를 탐지하여 과냉인지를 판단하는 단계;
    과냉이라고 판단된 경우, 상기 압축기를 오프하고, 상기 저온저장실의 토출구를 차단하고 상기 고온저장실의 토출구를 개방하며, 상기 히터 및 상기 송풍기를 가동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 운전제어방법.
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