KR100681983B1 - 냉장고 - Google Patents

Abstract

본 발명의 과제는 제빙실 내로 도입하는 냉기류를 효과적으로 제어함으로써, 저빙 얼음의 승화를 억제하여 장기 보존을 가능하게 하는 동시에 제빙실 내의 온도 상승을 없애어 적정 온도 상태를 유지하도록 한 냉장고를 제공하는 것이다.

냉장실(2), 야채실(3) 및 냉동실(4)과 함께 자동 제빙 장치(12)를 구비한 제빙실(5)을 독립하여 배치한 냉장고에 있어서, 상기 제빙실 내로 냉기를 도입하는 팬(7) 및 도입 냉기량을 조정하는 댐퍼(15)를 구비하고, 제빙 기능의 정지시에는 상기 댐퍼를 개폐 동작시키는 것을 특징으로 한다.

냉장실, 야채실, 냉동실, 자동 제빙 장치, 댐퍼, 팬

Description

냉장고 {REFRIGERATOR}

도1은 본 발명의 제1 실시예를 나타내는 냉장고의 제빙 운전 제어 흐름도.

도2는 본 발명의 제2 실시예를 나타내는 제빙 운전 제어 흐름도.

도3은 본 발명의 제3 실시예를 나타내는 제빙 운전 제어 흐름도.

도4는 본 발명의 냉장고의 개략 구성을 나타내는 종단면도.

도5는 통상의 자동 제빙 장치의 제어 방식을 나타내는 흐름도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 냉장고 본체

2 : 냉장실

3 : 야채실

4 : 냉동실

5 : 제빙실

6 : 냉동용 냉각기

7, 9 : 냉각팬

8 : 냉장용 냉각기

10 : 압축기

12 : 자동 제빙 장치

12a : 제빙 접시

12b : 저빙 상자

13 : 급수 탱크

15 : 제빙실 댐퍼

[문헌 1] 일본 특허 공개 제2000-292046호 공보

[문헌 2] 일본 특허 공개 제2001-221555호 공보

본 발명은 자동 제빙 장치를 구비하고, 얼음의 장기 보존을 도모한 냉장고에 관한 것이다.

최근 냉장고는 냉장실 내에 설치한 급수 탱크의 물을 독립된 냉동 온도 공간인 제빙실에 마련한 제빙 접시에 자동적으로 공급하여 제빙하고, 이빙하는 동시에 저빙하는 자동 제빙 장치를 구비한 것이 일반적이고, 이 자동 제빙 장치는 급수 탱크에 소정량의 물이 있고, 저빙량이 소정 레벨 이상이 아니고, 또한 사용자의 의지에 의해 강제적으로 정지되지 않는 한, 자동적으로 제빙 동작을 계속하는 것이다.

그리고, 제빙실은 냉동실과 같이 냉동용 냉각기에서 생성된 냉기를 팬에 의해 도입하여 냉각되는 냉동 온도 공간이며, 다른 저장실과는 독립하여 배치되어 있는 것이 많다. 따라서, 냉동실과는 냉기 덕트를 통해 연통하고 있고, 냉동실로부 터의 냉기를 순환시켜 냉각하여 제빙하고 있다.

상기에 의해 제빙 동작을 계속하고 있으면, 어떠한 것은 급수 탱크 내 제빙용의 물이 없어지거나 저빙 상자가 얼음으로 가득차게 되어 제빙 동작이 멈추어지게 되고, 또한 동계 등 얼음의 수요가 적은 시기에는 제빙을 불필요로 하여 사용자에 의해 제빙 기능을 강제적으로 정지시키는 경우도 생각된다.

제빙 기능이 정지된 경우라도 냉기는 덕트를 통해 제빙실에 유입되므로, 필요가 없는 공간을 냉각하는 낭비를 없애기 위해, 제빙실로의 덕트에 댐퍼를 마련하고, 제빙이 종료되어 제빙기에 냉풍을 이송할 필요가 없는 경우에는, 댐퍼를 폐쇄하여 냉동실, 냉장실, 야채실 등 다른 저장실로의 냉기 도입량을 많게 하도록 한 것이 제안되어 있다(예를 들어, 특허 문헌 1 혹은 2).

[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 제2000-292046호 공보

[특허 문헌 2] 일본 특허 공개 제2001-221555호 공보

그러나 제빙 기능을 정지하고 있는 경우라도, 특허 문헌 1과 같이 댐퍼를 폐쇄하여 제빙실로의 냉기 유입을 차단하였을 때에는, 냉동 공간이어야 할 제빙실 내 온도가 수시간 동안에 O ℃ 부근까지 상승해 버려 저빙되어 있는 얼음이 융해되는 문제가 있다. 또한, 단순히 댐퍼를 개폐하는 것만으로는 댐퍼가 개방되어 있을 때 냉기 유입에 의한 승화 현상에 의해 얼음의 부피가 축소되고, 또한 유입 냉기는 건조 상태에 있기 때문에 보다 승화 현상이 진행되고, 장기에 걸치는 경우에는 얼음의 양이 현저히 감소하게 된다.

본 발명은 상기 사정을 고려하여 이루어진 것으로, 제빙실 내로 도입하는 냉기류를 효과적으로 제어함으로써, 저빙 얼음의 승화를 억제하여 장기 보존을 가능하게 하는 동시에 제빙실 내의 온도 상승을 없애어 적정 온도 상태를 유지하도록 한 냉장고를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위해 본 발명의 냉장고는 냉동실과 함께 자동 제빙 장치를 구비한 제빙실을 독립하여 배치한 냉장고에 있어서, 상기 제빙실 내로 냉기를 도입하는 팬 및 도입 냉기량을 조정하는 댐퍼를 구비하고, 제빙 기능의 정지시에는 상기 댐퍼를 개폐 동작시키는 것을 특징으로 하는 것이다.

이하, 도면을 기초로 하여 본 발명의 일실시 형태에 대해 설명한다. 도4는, 냉장고의 종단면도이며, 단열 하우징으로 형성된 냉장고 본체(1)의 내부를 저장 공간으로서 최상부에 냉장실(2), 그 하방에 야채실(3), 최하부에는 냉동실(4)을 각각 독립하여 배치하고, 냉장실(2)과 야채실(3) 사이에는 단열 칸막이 벽을 통해 제빙실(5)과 도시하지 않은 다온도 절환실을 좌우로 병치하고 있고, 각 저장실의 전방면 개구에는 각각 전용의 도어를 마련하여 개폐 가능하게 폐색하고 있다.

야채실(3)의 후방부에는 냉동실이나 제빙실 등 냉동 저장 공간용의 냉각기(6) 및 이 냉각기(6)에서 생성된 냉기를 덕트를 통해 저장실 내에 순환하는 팬(7)을 배치하고, 냉장실(2)의 배면에는 냉장실(2)과 야채실(3)을 냉각하는 냉장 저장 공간용의 냉각기(8) 및 팬(9)을 마련하고, 본체 하부의 기계실에 설치한 냉매 압축기(10)의 구동에 의해 상기 냉각기(6, 8)에 교대로 냉매를 흐르게 하고, 냉각된 냉 기를 팬(7, 9)의 회전으로 냉동측 및 냉장측의 각 저장실에 송풍하여, 각각을 소정 온도로 냉각 제어하는 것이다.

상기 제빙실(5)에 배치한 자동 제빙 장치(12)는, 통상 도5의 제어 흐름도에 나타내는 제빙 동작으로 제빙된다. 즉, 냉장실(2) 내에 설치한 급수 탱크(13)의 물을 제빙실(5) 내의 제빙 접시(12a)에 공급함으로써 제빙하고, 제빙 접시(12a)에 마련한 센서가 -12 ℃ 이하를 검출함으로써 제빙이 완료된 것을 검지(스텝 1)한 경우에는, 우선 저빙량을 검지(스텝 2)하고, 이어서 제빙 접시(12a)를 회전시켜 비틈으로써 이빙(스텝 4)하는 것이며, 이빙된 얼음은 제빙 접시(12a)에 하부에 배치한 저빙 상자(12b)에 낙하하여 저빙된다.

회전 이빙 동작에 앞서 행해지는 저빙량 검지(스텝 2)는 저빙 상자(12b) 내의 얼음에 대해 검지 레버를 상하 운동시켜 행한다. 그리고, 예를 들어 저빙 상자(12b)가 만수 상태이면, 검지 레버가 얼음의 표면에 접촉함으로써 이를 검지하는 것이며, 이 경우는 이빙 동작을 정지하는 동시에 90분을 경과한 시점에서 다시 저빙량을 검지하는 동작을 반복한다(스텝 3). 또, 상기 저빙량의 재검지 동작은 제빙실(5)의 도어가 개방되었을 때에도, 이를 얼음의 취출 동작으로 간주하여 행하도록 하고 있다.

상기 저빙량 검지 사이에 저빙 상자(12b)로부터 소정량의 얼음이 취출됨으로써 가득차지 않은 것을 검지한 경우에는, 이빙 동작(스텝 4)을 계속하여 다음의 제빙을 위한 급수 동작(스텝 5)을 행하지만, 급수 탱크(13) 내에 물이 남아 있지 않고, 제빙 접시(12a)에 소정량의 물이 공급되지 않은 경우에는 제빙 접시의 온도가 소정치까지 상승하지 않고, 제빙 접시(12a)에 장착한 온도 센서가 온도 상승, 예를 들어 -9 ℃ 이상으로의 상승을 검지(스텝 6)하지 않기 때문에 물 고갈로 판단(스텝 7)하여 이후의 제빙 동작을 중단하고, 90분 후의 시점(스텝 8)에서 다시 급수의 유무를 검지하는 것이다. 또, 이 경우도 상기 저빙량 재검지 동작과 같이, 냉장실(2)이 도어 개방되었을 때에는, 이를 급수 탱크(13)로의 물 보급 동작으로 간주하여 다시 급수 동작을 시행하도록 하고 있다.

바꿔 말하면, 이 제빙 동작은 상기 저빙 상자(12b)의 저빙량이 소정 레벨 이상의 만배를 검지하지 않고, 급수 탱크(3)에 소정량의 제빙 용수가 있는 한, 자동적으로 반복하여 계속하는 것이다. 반대로, 급수 탱크(13) 내의 제빙 용수가 없어져, 저빙 상자(12b)가 가득찬 경우에는 그 후의 제빙 동작을 정지하는 것이며, 또한 동계 등에 얼음을 필요로 하지 않는 사용자가 강제적으로 정지 조작한 경우나 냉각기의 제상 운전 중에도 제빙 동작은 정지한다.

이상과 같이 제빙 기능이 정지된 경우에는, 정지 요인의 해제, 즉 급수 탱크(13)에 물이 보충되거나, 저빙 상자(12b)로부터 얼음을 취출하거나, 또는 사용자가 복귀 조작을 행할 때까지는 제빙 기능이 중단되는 것이지만, 제빙을 정지한 상태로 장시간 방치하면, 상술한 바와 같이 승화에 의해 얼음 입자가 작아져 버리기 때문에, 본 발명에 있어서는 제빙 기능을 정지하였을 때에는 제빙실(5)로의 냉기 덕트에 설치한 댐퍼(15)를 폐쇄함으로써, 제빙실(5)의 취출구로부터의 냉기의 취출을 차단한다.

단, 상기 급수 탱크(13)로의 물의 보급 등에 의한 제빙 기능의 복귀 시기는 사용자의 복귀 동작의 실행으로 좌우되므로 정해지지 않는 것이고, 전술한 바와 같이 무조건으로 댐퍼(15)를 폐쇄함에 따른 제빙실(5) 내의 온도의 상승에 의해 얼음이 융해되거나 혹은 단순한 댐퍼(15)의 개폐에 의한 건조 냉기의 유입으로, 승화 현상에 의해 얼음의 부피가 축소되는 것을 방지하기 때문에, 본 발명에서는 또한 이하의 구성을 채용한다.

본 발명의 일실시예를 도1에 도시한 제어 흐름도에 따라서 설명한다. 또, 도1에는 본 발명에 관한 제어만을 나타내고 있다.

우선, 상기 통상의 제빙 동작 경과에 의해, 제빙 중인지 여부를 확인(스텝 11)하고, 제빙 중이면 댐퍼(15)를 개방(스텝 12)하고, 제빙 동작의 정지를 검출한 경우에는 제빙실로의 댐퍼(15)를 폐쇄하도록 제어(스텝 13)한다. 이 동작에 의해, 제빙실(5)에 냉기는 순환하지 않기 때문에, 얼음의 승화는 경감할 수 있는 반면, 제빙실 내 온도가 상승하게 된다.

그래서, 댐퍼(15)를 폐쇄하고 있는 동안에 급수 탱크(13)에 물이 보급되거나 저빙 상자(12b)로부터 얼음이 취출되거나 하여 제빙 동작이 부활된 경우(스텝 14)에는, 이를 계속하는 동시에 댐퍼(15)를 개방(스텝 12)하는 것이며, 또한 제빙 동작의 정지가 계속되고 나서 일정 시간, 예를 들어 20분이 경과되었을 때(스텝 15)에도 마찬가지로 댐퍼(15)를 개방(스텝 16)하여 제빙실(5) 내에 냉기를 송풍하도록 제어함으로써 실내 온도의 상승을 막는다.

댐퍼(15)를 개방한 후에 제빙 동작이 부활된 경우(스텝 17)에는, 상기 마찬가지인 제빙 동작과 스텝 12에 의한 댐퍼(15)의 개방 상태를 계속하는 것이며, 제 빙 동작의 정지가 상기 스텝 16에서 댐퍼(15)를 개방하고 나서 소정 시간, 예를 들어 30분간 계속한 경우에는 이를 카운트(스텝 18)하여 다시 스텝 13으로 복귀하고, 댐퍼(15)를 폐쇄하고, 이후 상기 흐름을 반복하는 것이다. 또, 상기 흐름 중의 댐퍼(15)의 폐쇄 시간 및 개방 시간은 상기 수치로 한정되는 것은 아니다.

상기 제어에 의해, 저빙 상자(12b)에 있어서의 저빙량이 가득차거나, 급수 탱크(13)가 물 고갈되거나, 또는 사용자의 의도로 제빙 동작이 강제적으로 중지되는 등, 제빙 기구를 정지하고 있는 경우라도, 소정 시간마다 댐퍼(15)를 개폐함으로써 제빙실(5) 내의 온도 상승을 억제하여 필요한 냉각 온도 상태로 유지하는 동시에, 냉기류에 의한 저빙의 승화를 억제하여 장기 보존을 가능하게 할 수 있다.

다음에, 본 발명의 제2 실시예를 도2에 나타내는 제어 흐름도에 의해 설명한다. 본 실시예는, 냉동 사이클 구성에 맞춰 댐퍼(15)의 개폐를 제어하는 것을 특징으로 하는 것이다.

최근 냉장고에 있어서의 냉동 사이클에는, 단일의 냉각기로 저온의 냉동 저장 공간 및 고온의 냉장 저장 공간을 냉각하는 타입과, 상기 냉동 및 냉장 저장 공간의 각각에 전용 냉각기를 배치하는 타입으로 크게 구별된다.

단일 냉각기 타입에서는, 냉동 냉각 온도를 베이스로 한 냉각기를 구비하고, 고온측인 냉장 공간은 댐퍼의 개폐 등에 의한 냉기량 조절로 제어되는 것이며, 개개의 전용 냉각기 방식에서는 절환 밸브 등에 의해 냉매를 각 냉각기마다 절환하여 흐르게 함으로써 개개에 냉각하도록 하고 있지만, 제빙실(5)은 냉동실(4)과 동일한 온도대이며 -10 ℃ 이하의 저온도의 분위기를 필요로 하고 있는 것이며, 어느 쪽의 경우도 냉동 공간으로서 제어되어 있다.

단, 제빙실(5)은 냉동실과 같이 통상 -18 ℃ 이하의 온도 분위기를 유지할 필요는 없고, 약간 높은 쪽의 -12 ℃ 정도를 유지할 수 있으면 좋은 것이며, 냉동실(4)의 제어 온도에 맞춰 제빙실 댐퍼(15)를 개폐 제어할 필요는 없고, 제빙실 온도 센서에 의한 댐퍼(15)의 개폐 조건을 부가함으로써 얼음의 승화 억제를 더 효과적으로 할 수 있는 것이며, 이하와 같이 제어한다.

우선, 상기 실시예와 마찬가지로, 제빙 중인지 여부를 확인(스텝 21)하고, 어떠한 조건으로 제빙 동작이 정지된 경우에는 냉동 사이클의 상태를 확인(스텝 22)한다. 즉, 단일 냉각기 방식인 경우에는 냉동 사이클이 정지되어 있는 것, 전용 냉각기 방식인 경우에는 적어도 냉동용 냉각기가 냉각되어 있지 않은 타이밍인 상황, 예를 들어 -12 ℃보다 낮은지 여부를 검지(스텝 23)하고, 제빙실 센서 온도가 얼음의 보존으로서는 충분한 온도인 -12 ℃ 이하이면 제빙실 댐퍼(5)를 폐쇄하고(스텝 24), 냉기류에 의한 얼음의 승화를 억제한다.

반대로 -12 ℃ 이상이며, 또한 얼음이 녹을 가능성이 있는 -10 ℃보다도 높은 경우(스텝 25)에는, 제빙실(5)을 냉각하기 위해 댐퍼(15)를 개방 냉각 동작을 행한다(스텝 25). 본 스텝 25 및 상기 스텝 24도 그 이후는 스텝 21로 복귀하여 상기 흐름을 반복한다.

또한, -10 ℃보다 저온도이면, 댐퍼(15)는 거기까지 개방 혹은 폐쇄 상태를 유지(스텝 26)한 상태, 상기 스텝과 같이 스텝 21로 복귀하는 것이다.

상기에 의해, 댐퍼(15)를 폐쇄함으로써 제빙실(5)의 온도가 상승되었을 때에 는, 이 상승 온도를 검지하여 다시 댐퍼(15)를 개방하도록 하고, 제빙실 온도 센서에 의한 댐퍼(15)의 개폐를 반복하여 제어함으로써, 냉동실(4)보다도 고온도이지만 얼음의 보존에는 충분한 제빙실(5)의 분위기를 유지할 수 있고, 얼음의 보존과 승화 억제의 양쪽에 대해 효과를 발휘할 수 있는 것이고, 제어적으로도 간소화할 수 있어 안정된 시스템을 얻을 수 있다. 또한, 제빙실(5)이라는 냉동 저장 공간으로서는 여분의 스페이스를 필요 이상으로 냉각하지 않아도 좋기 때문에, 냉각 능력을 억제함으로써 소비 전력을 저감할 수 있다.

그리고, 시간이 경과되어 냉동 공간의 온도가 상승되어 가기 때문에, 냉동 사이클은 정지 혹은 냉장 공간 냉각의 상태로부터 냉동 공간 냉각 모드로 이행한다. 이 때에는 냉동 공간인 제빙실(5)의 실온도 마찬가지로 상승하고 있기 때문에, 댐퍼(15)를 개방하여 제빙실(5)의 냉각을 행한다.

계속해서 본 발명의 제3 실시예에 대해 설명한다. 얼음의 승화 억제나 소비 전력의 저감에는 냉동 공간의 냉각 운전 중에만 제빙실로의 댐퍼(15)를 개폐한 쪽이, 냉동 공간의 냉각 운전으로부터 냉장 공간 운전으로 이행하였을 때의 제빙실(5)의 온도 상승의 타임레그를 가미할 수 있는 효과가 있지만, 이 때 제빙실(5)은 냉동용 냉각팬(7)의 회전에 의해 냉각되어 있으므로, 상기 팬(7)이 제빙 중과 마찬가지인 속도로 운전하고 있다면 제빙실(5)에 저장한 얼음의 승화를 촉진하기 때문에, 상기 실시예와 마찬가지로 제빙 동작이 정지된 상태에서 댐퍼(15)를 개방하고 있는 경우에는, 냉동용 팬(7)의 회전수를 제빙 동작 중보다도 낮게 함으로써 승화를 더 억제할 수 있다.

도3의 제어 흐름에서 나타낸 바와 같이, 제빙 동작 중인지 여부를 확인(스텝 31)하고, 제빙 동작이 정지되어 있는 경우에는 제빙실(5)로의 댐퍼(15)의 개폐 상태를 확인(스텝 32)한다. 그리고, 상기 제2 실시예와 마찬가지의 제어에 의해 댐퍼(15)가 개방되어 있는 경우에는, 냉동용 냉각팬(7)의 회전수를 통상보다도 1단계 저하시킴으로써(스텝 33) 냉기량을 적게 하고, 저빙 상자(12b) 내의 얼음의 승화를 적게 할 수 있다.

또한, 팬(7)의 회전수를 저하시키면 냉동 공간으로의 냉동 능력도 저하하지만, 이와 같이 냉동용 팬(7)의 회전수를 저하시켰을 때에는 압축기(10)의 회전수를 높게 함으로써(스텝 34) 이를 보충하고, 간단한 구성으로 냉동 능력을 유지할 수 있다.

또, 제빙 동작이 정지되고, 또한 제빙실로의 댐퍼(15)가 폐쇄되어 있는 경우에는, 제빙실(5)로의 냉각 제어는 고려할 필요가 없으므로 상기 냉동용 팬(7)은 냉장고로서의 통상의 회전 제어를 행하고(스텝 35), 냉동 능력으로서는 제빙실의 스페이스의 냉각력을 삭감할 수 있기 때문에, 압축기(10)는 그만큼 저속 회전시키도록(스텝 36) 하면 좋고, 소비 전력을 저감할 수 있다.

본 발명은 자동 제빙 장치를 구비한 냉장고에 이용할 수 있다.

본 발명의 구성에 따르면, 저빙량이 가득차거나 급수 탱크가 물 고갈되거나 또는 사용자의 의도로 강제적으로 동작을 정지하는 등, 제빙 기구를 정지하고 있는 경우라도, 제빙실 내의 온도 상승을 억제하여 필요한 냉각 온도 상태로 유지할 수 있는 동시에, 저빙 얼음의 승화를 억제하여 장기 보존을 가능하게 할 수 있다.

Claims (6)

1. 냉동실과 함께 자동 제빙 장치를 구비한 제빙실을 독립하여 배치한 냉장고에 있어서, 상기 제빙실 내로 냉기를 도입하는 팬 및 도입 냉기량을 조정하는 댐퍼를 구비하고, 제빙 기능의 정지시에는 상기 댐퍼를 개폐 동작시키는 것을 특징으로 하는 냉장고.
2. 제1항에 있어서, 제빙 기능의 정지시에 있어서의 댐퍼의 개폐는 소정 시간마다 교대로 동작시키는 것을 특징으로 하는 냉장고.
3. 제1항에 있어서, 제빙 기능의 정지시에 있어서의 댐퍼의 개폐는 냉동 사이클의 냉동측 냉각기의 냉각 운전 중에는 개방하고, 냉동측 냉각기의 비냉각시에는 폐쇄하도록 한 것을 특징으로 하는 냉장고.
4. 제1항에 있어서, 제빙실 온도를 검지하는 센서를 마련하고, 제빙 기능의 정지시에 있어서의 댐퍼의 개폐는 상기 센서의 검지 온도가 얼음 보존 온도 이상일 때에는 개방하고, 얼음 보존 온도 이하일 때에는 폐쇄하도록 한 것을 특징으로 하는 냉장고.
5. 제1항에 있어서, 제빙 기능의 정지시에 댐퍼를 개방하고 있을 때에는, 제빙 실 내에 냉기를 도입하는 팬의 회전수를 통상보다 저속으로 한 것을 특징으로 하는 냉장고.
6. 제5항에 있어서, 팬을 저속 회전하고 있는 동안에는 압축기를 통상보다 고속으로 구동하도록 한 것을 특징으로 하는 냉장고.

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