KR100759047B1 - 냉장고 기계실의 방열 및 제상수 증발 시스템 및 그제어방법 - Google Patents

냉장고 기계실의 방열 및 제상수 증발 시스템 및 그제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 냉장고 기계실의 방열구조에 관한 것으로서, 냉장고 기계실의 일측에 순차적으로 설치되는 압축기와 응축기, 냉장고 기계실의 다른 일측에 설치되는 증발명, 응축기와 압축기 방향으로 향하는 일단부의 냉풍토출구와, 증발명 방향으로 향하는 다른 일단부의 온풍토출구, 및 측방으로 돌출하는 흡입구를 포함하여 와류형태로 유입된 외기를 분리하여 토출하는 볼텍스 튜브, 및 볼텍스 튜브의 흡입구에 연결되어 볼텍스 튜브에 와류형태의 외기를 공급하는 와류발생팬;을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고 기계실의 방열 및 제상수 증발 시스템 및 그 제어방법을 제공함으로써, 하나의 팬으로 외기를 흡입하여 압축기와 응축기를 향해 상대적으로 저온의 공기를 송풍하는 동시에 제상수가 모이는 증발명에는 상대적으로 고온의 공기를 송풍하도록 하여, 압축기와 응축기를 더욱 효율적으로 냉각함과 더불어 제상수의 증발을 더욱 촉진할 수 있게 되며, 압축기와 응축기의 방열과 제상수의 증발이 별개의 제어방법에 의하는 것이 아니라 상호 연계된 방법에 의해 더욱 효율적으로 이루어지도록 하는 효과를 얻을 수 있도록 한다.
볼텍스 튜브, 냉풍토출구, 온풍토출구, 와류발생팬, 격리판

Description

냉장고 기계실의 방열 및 제상수 증발 시스템 및 그 제어방법{System for Heat Radiating and Deiced Water Evaporating of Machinery Room of Refrigerator And Controll Method of The Same}
도 1은 종래기술에 따른 일반적인 냉장고 기계실의 방열구조를 부분적으로 도시한 사시도,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 냉장고 기계실의 방열 및 제상수 증발 시스템을 도시한 사시도,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 냉장고 기계실의 방열 및 제상수 증발 시스템을 도시한 사시도,
도 4는 도 3의 실시 예에 따른 냉장고 기계실의 방열 및 제상수 증발 시스템의 작동개념을 개략적으로 도시한 개념도,
도 5는 본 발명에 따른 냉장고 기계실의 방열 및 제상수 증발 시스템 제어방법을 도시한 블럭도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
10: 기계실 20: 베이스 플레이트
30: 압축기 40: 응축기
60: 볼텍스 튜브 61: 냉풍토출구
63: 온풍토출구 65: 흡입구
70: 와류발생팬 80: 증발명
90: 기계실 커버 92, 94: 배출구
95: 흡입구 100: 격리판
본 발명은 냉장고 기계실의 방열구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기계실에 포함되는 압축기와 응축기를 효율적인 방열과 더불어 제상수의 증발을 촉진할 수 있는 냉장고 기계실의 방열 및 제상수 증발 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로, 냉장고는 저온 상태로 유지되는 냉동실과 냉장실 내부공간에 음식물 등을 신선한 상태로 장시간 보관할 수 있도록 하는 것으로서, 내부공간을 요구되는 낮은 온도로 유지하기 위하여, 압축기, 응축기, 팽창밸브, 증발기 등을 포함하는 폐회로인 냉각사이클을 포함한 구성으로 이루어지고, 냉각사이클 내부에서 순환하는 냉매의 상태변화에 필요한 잠열을 이용하여 냉기를 발생시키는 장치이다.
좀 더 상세히 설명하면, 압축기에서 기체상태의 냉매를 고압으로 압축시키 고, 압축기에 연결된 응축기에서 고온고압의 냉매가 주변공간과의 열교환을 통해 응축하여 액체상태로 상태변화하며, 이어서 팽창밸브에서 액체상태의 냉매가 미스트 형태로 분사되고, 증발기에서 다시 증발하면서 주변공간의 열을 흡수하면서 주변공간의 온도를 낮추는 방식으로 순환하면서 냉기를 발생시키게 된다. 이와 같은 과정을 거쳐 생성되는 냉기는 팬 등과 같은 강제대류수단을 이용하여 냉동실이나 냉장실 등과 같은 냉장고 내부의 필요한 공간에 덕트를 통해 공급되어 해당공간이 저온상태로 유지될 수 있도록 하는 것이다.
증발기에서 증발하면서 주변공간의 열을 흡수하여 온도가 상승한 고온의 냉매는 압축기와 응축기를 통과하는 동안에 외부공기와 열교환을 통해 냉각되는데, 예컨대 냉매가 압축되는 압축기에서 응축기로 토출되는 냉매는 대략 90℃ ~ 100℃ 정도의 고온상태가 되고, 응축기를 통과하면서 액화된 냉매도 40℃ ~ 50℃ 가량의 고온상태로 유지되기 때문에, 효율적인 냉각성능을 확보하기 위해서는 압축기와 응축기에서 가능한 한 많은 열을 방출할 수 있도록 하는 것이 필수적인 요소라 할 수 있다.
한편, 냉각사이클을 가동을 동반하는 냉각운전모드가 수행됨에 따라 증발기는 주변공기를 열교환을 통해 냉각시키게 되고, 이 과정에서 증발기 표면과 주변공기와의 온도차에 의해 증발기와 접촉하는 주변공기에 포함된 수증기가 증발기 표면에서 응결하게 되며, 이와 같이 응결된 응축수가 증발기 표면에서 추가적인 냉각으로 얼어서 성에를 형성하게 된다. 증발기의 표면에 성에가 형성되면 냉장고의 냉각성능이 현저히 저하됨에 따라, 성에를 녹여서 제거하기 위한 제상히터가 증발기에 설치되는 것이 일반적이다.
즉, 냉동과 냉장을 위해 냉각운전모드를 수행하는 중간중간에 증발기에 착상된 성에를 제거하는 제상히터를 통한 제상운전모드를 수행하게 되고, 이 과정에서 성에가 녹아 발생하는 제상수는 냉장고 하부의 기계실 내에 설치되는 증발명에 모이게 된다.
이와 같이 증발명에 모이는 제상수는 주변공기에 의해 증발되어 수증기로 변하지 않는다면, 인위적으로 배출해 줘야만 증발명의 용량을 초과하여 넘치는 일이 발생하지 않는 것이며, 이는 갈수록 고기능성과 사용자 편의성이 중요시되는 현재와 같은 상황에서는 사용자로 하여금 상당히 불편함을 느끼게 하는 요소라 할 수 있다.
도 1은 종래기술에 따른 일반적인 냉장고 기계실의 방열구조를 부분적으로 도시한 사시도이다.
효율적인 냉각성능을 확보하기 위한 응축기와 압축기의 효율적인 방열이 가능하도록 하기 위한 고려의 일환으로, 도 1에 도시한 바와 같이, 냉장고 기계실(10)의 베이스 플레이트(20) 위에 압축기(30)와 응축기(40)뿐만 아니라 송풍팬(50)을 장착하고, 기계실(10) 후방에는 흡입구(32)와 배출구(34)를 갖는 기계실 커버(90)가 장착되어, 송풍팬(50)에 의해 흡입구(32)를 통해 유입된 외기가 강제대류방식으로 압축기(30)와 응축기(40)를 거쳐 배출구(34)로 빠져나갈 수 있도록 하는 바와 같이, 효율적으로 열을 방출할 수 있도록 하는 기술이 개시된 바 있다.
즉, 자연대류에 의존하던 열교환방식을 상대적으로 열전달 효율이 우수한 강 제대류에 의한 열교환방식으로 개선하여 압축기(30)와 응축기(40)가 효율적으로 냉각될 수 있도록 한 것이다.
한편, 일반적으로 증발명(미도시)이 압축기(30)와 응축기(40)를 냉각할 목적의 송풍팬(50)과 인접한 냉장고 기계실(10) 내부의 위치에 설치됨에 따라, 증발명에 모인 제상수의 증발이 송풍팬(50)의 가동에 의한 간접적인 유동의 영향을 받아 다소 촉진되기도 한다.
그러나, 일반적으로 압축기(30)의 작동과 연동하는 송풍팬(50)은 냉각운전모드가 수행되는 동안에만 작동하고, 제상운전모드가 수행되는 동안에는 작동을 멈추게 되는 제어방법으로 제어되기 때문에, 압축기(30)가 정지한 동안에는 압축기(30)와 응축기(40)가 자연대류에 의한 최소한의 냉각만 가능한 상태로 방치되어 바람직하지 못하며, 또한 제상수가 주로 배출되는 시간 동안 제상수 증발을 촉진하기 위한 능동적인 수단이 없는 가운데 제상수의 간접적인 증발촉진 효과도 기대하기 어려운 문제가 있다. 더불어, 기본적으로 상온의 외부공기와의 열교환에 의한 방열방식임에 따라 강제대류에 의한다 하더라도 압축기와 응축기의 방열효율을 향상시키는데 한계가 있으며, 마찬가지로 간접적인 영향에 의존하는 증발촉진 효과도 그다지 크지 않을 수 밖에 없는 문제점이 있는 실정이다.
상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 위해 발명한 것으로서,
본 발명의 목적은 하나의 팬으로 외기를 흡입하여 압축기와 응축기를 향해 상대적으로 저온의 공기를 송풍하는 동시에 제상수가 모이는 증발명에는 상대적으로 고온의 공기를 송풍하도록 하여, 압축기와 응축기의 효율적인 냉각과 더불어 제상수의 증발을 촉진할 수 있도록 하는 냉장고 기계실의 방열 및 제상수 증발 시스템 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.
이를 실현하기 위한 본 발명은,
냉장고 기계실의 일측에 순차적으로 설치되는 압축기와 응축기;
냉장고 기계실의 다른 일측에 설치되는 증발명;
응축기와 압축기 방향으로 향하는 일단부의 냉풍토출구와, 증발명 방향으로 향하는 다른 일단부의 온풍토출구, 및 측방으로 돌출하는 흡입구를 포함하여 와류형태로 유입된 외기를 분리하여 토출하는 볼텍스 튜브; 및
볼텍스 튜브의 흡입구에 연결되어 볼텍스 튜브에 와류형태의 외기를 공급하는 와류발생팬;을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고 기계실의 방열 및 제상수 증발 시스템을 제공한다.
그리고, 냉장고 기계실을 볼텍스 튜브를 기준으로 압축기와 응축기가 설치되는 일측과 증발명이 설치되는 다른 일측으로 공간적으로 구분하는 격리판을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 냉동실 및 냉장실 중 어느 하나 이상에 설치되는 온도감지센서와, 온도감지센서에서 감지한 온도와 압축기의 가동률을 계산하여 상기 와류발생팬에 제 어신호를 인가하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명은,
냉각운전모드인지 제상운전모드인지를 판단하고;
냉방운전모드의 경우에는, 냉동실과 냉장실 중 어느 하나 이상에 설치되는 온도감지센서를 통해 감지한 실제온도와 설정온도와의 차이를 계산하여, 실제온도가 설정온도를 초과하는 경우에는 온도차에 대응하여 와류발생팬에 인가되는 제어신호의 세기를 조절하고, 실제온도가 설정온도 이하가 되면 와류발생팬을 정지시키도록 제어하며; 그리고,
제상운전모드인 경우에는, 직전 냉방운전모드의 누적운전율에 따라 와류발생팬에 인가되는 제어신호의 세기를 조절하고, 제어신호의 세기에 따라 와류발생팬의 가동시간을 조절하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 기계실 방열 및 제상수 증발 시스템 제어방법을 제공한다.
그리고, 제상운전모드 수행시 직전 냉방운전모드의 누적운전율이 설정 값을 초과하는 경우 차기 제상운전모드 도달시까지 최대 세기의 제어신호를 와류발생팬에 인가하고, 설정 값 이하인 경우 최대 세기 이하인 적절한 세기의 제어신호를 일정 지속시간 동안 와류발생팬에 인가하는 것을 특징으로 한다.
또한, 차기 제상운전모드 도달시 직전 냉방운전모드의 누적운전율이 설정값을 초과하는 경우 차차기 제상운전모드 도달시까지 최대 세기의 제어신호를 와류발생팬에 인가하고, 설정값 이하인 경우 최대 세기 이하인 적절한 세기의 제어신호를 일정 지속시간 동안 와류발생팬에 인가하는 것을 특징으로 한다.
아울러, 본 발명은,
냉각운전모드인지 제상운전모드인지 판단하는 제1단계;
냉각운전모드인 경우, 냉동실과 냉장실 중 어느 하나 이상에 설치되는 온도감지센서를 통해 감지한 실제온도와 설정온도와의 차이를 제어부에서 계산하는 제2-1단계와, 실제온도가 설정온도보다 높은 경우 차이 값에 따른 적절한 세기의 제어신호를 와류발생팬에 인가하는 제2-2단계, 실제온도가 설정온도 이하인 경우에는 와류발생팬을 정지시키고 상기 제1단계로 복귀하도록 하는 제2-3단계를 포함하는 제2단계;
제상운전모드인 경우, 제상운전모드 진입 직전에 설정된 시간 동안 수행된 냉각운전모드의 누적운전율이 설정 값을 초과했는지 판단하는 제3-1단계, 설정값을 초과하는 경우에는 최대 세기의 제어신호를 와류발생팬에 인가하는 제3-2단계, 및 설정 값을 초과하지 않는 경우에는 최대 세기 이하인 적절한 세기의 제어신호를 와류발생팬에 인가하는 제3-3단계를 포함하는 제3단계;
상기 제3-2단계에서 차기 제상운전모드에 도달했는지 판단하는 제4-1단계, 차기 제상운전모드에 도달하지 않은 경우에 상기 제3-2단계로 복귀하는 제4-2단계, 차기 제상운전모드에 도달한 경우에 진입 직전에 설정된 시간 동안 수행된 냉각운전모드의 누적운전율이 설정 값을 초과했는지 판단하는 4-3단계, 설정 값을 초과한 경우 상기 제3-2단계로 복귀하는 제4-4단계, 및 설정 값을 초과하지 않은 경우 상기 제3-3단계로 복귀하는 제4-5단계를 포함하는 제4단계; 및
상기 제3-3단계에서 제상운전모드의 지속시간이 설정시간에 도달했는지 판단 하는 제5-1단계, 설정시간에 도달하지 않으면 상기 제3-3단계로 복귀하는 5-2단계, 및 설정시간에 도달하면 와류발생팬을 정지시키는 제5-3단계를 포함하는 제5단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 기계실 방열 및 제상수 증발 시스템 제어방법을 제공한다.
여기서, 최대 세기의 제어신호를 와류발생팬에 인가하는 상기 제3-2단계가 수행되는 경우에는 제상운전모드가 종료하고 냉각운전모드가 진행되더라도 차기 제상운전모드에 도달할 때까지 최대 세기의 제어신호가 지속적으로 인가되는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부되는 도면을 참고하여 더욱 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 냉장고 기계실의 방열 및 제상수 증발 시스템을 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 냉장고 기계실의 방열 및 제상수 증발 시스템을 도시한 사시도이며, 도 4는 도 3의 실시 예에 따른 냉장고 기계실의 방열 및 제상수 증발 시스템의 작동개념을 개략적으로 도시한 개념도이다.
본 발명에 따른 냉장고 기계실의 방열 및 제상수 증발 시스템은, 도 2에 도시한 바와 같이, 냉장고 기계실(10)의 바닥면을 이루는 베이스 플레이트(20) 위에 압축기(30)와 응축기(40)가 일측에 순차적으로 설치되고, 증발명(80)이 다른 일측에 설치되며, 응축기(40)와 증발명(80) 사이의 위치에 일체화된 형태의 볼텍스 튜 브(60)와 와류발생팬(70)이 설치된다. 그리고, 기계실 후방에는 중앙의 흡입구(95)와 양측단부에 각각 배출구(92)(94)를 갖는 기계실 커버(90)가 장착된다.
볼텍스 튜브(60)는, 도 4에 도시한 바와 같이, 와류 형태의 압축공기를 공급해주면 벽에 인접한 공기는 상대적으로 따듯해지고, 중심부의 공기는 차가워지는 원리를 이용한 것으로서, 응축기(40)와 압축기(30) 방향으로 향하는 일단부의 냉풍토출구(61)와, 증발명(80) 방향으로 향하는 다른 일단부의 온풍토출구(63), 및 측방으로 돌출하는 흡입구(65)를 포함하여 와류형태로 유입된 외기를 분리하여 토출한다.
와류발생팬(70)은 볼텍스 튜브(60)의 흡입구(65)에 연결되어 기계실 커버(90)의 흡입구(95)를 통해 유입된 외기를 볼텍스 튜브(60)에 고압의 와류형태로 공급한다.
그리고, 본 발명에 따른 냉장고 기계실의 방열 및 제상수 증발 시스템은, 도 3에 도시한 바와 같이, 냉장고 기계실(10)을 볼텍스 튜브(60)를 기준으로 압축기(30)와 응축기(40)가 설치되는 일측과 증발명(80)이 설치되는 다른 일측으로 공간적으로 구분하는 격리판(100)을 더 포함할 수 있으며, 이 격리판(100)은 압축기(30)와 응축기(40)가 설치된 공간과 증발명(80)이 설치된 공간을 분리하여 상호 간의 공기순환을 차단하게 된다.
도 4에 도시한 바와 같이, 와류발생팬(70)에 의해 볼텍스 튜브(60)에 공급되는 와류형태의 압축공기는 볼텍스 튜브(60) 내에서 분리되어 데워진 벽쪽의 공기는 노즐 형태의 온풍토출구(63)를 통해 증발명(80)을 향해 토출되어 증발명(80)에 모 인 제상수의 증발을 촉진하며, 차가워진 중심부의 공기는 냉풍토출구(61)를 통해 응축기(40)를 향해 토출되어 응축기(40)와 이후의 압축기(30)를 더욱 효율적으로 냉각시킬 수 있도록 한다. 이때, 격리판(100)은 상대적으로 차가운 응축기(40)측 공기와 상대적으로 따듯한 증발명(80)측 공기가 서로 섞이지 않도록 하여 방열과 증발이 모두 효율적으로 이루어질 수 있도록 하는 것이다. 또한 각 측으로 분리되어 공급된 공기는 각각 별도의 배출구(92)(94)를 통해 기계실(10) 외부로 배출될 수 있게 된다.
한편, 본 발명에 따른 냉장고 기계실의 방열 및 제상수 증발 시스템은 냉동실에 또는 냉동실과 냉장실에 각각 설치되는 온도감지센서(미도시)와, 온도감지센서에서 감지한 온도와 설정온도를 비교 계산하고, 압축기의 가동률을 계산하여 와류발생팬(70)에 제어신호를 인가하는 제어부(미도시)를 포함하여, 제어부에 의해 제어될 수 있다.
본 발명에 따른 냉장고 기계실의 방열 및 제상수 증발 시스템 제어방법을 설명하면 다음과 같다.
우선, 냉장고가 설정된 일정시간 동안의 냉각운전모드와 설정된 일정시간 동안의 제상운전모드가 교호반복적으로 수행되는 가운데 냉각운전모드가 수행될 시간인지 제상운전모드가 수행될 시간인지를 판단한다.
냉방운전모드의 경우에는, 냉동실과 냉장실 중 어느 하나 이상에 설치되는 온도감지센서를 통해 감지한 실제온도와 설정온도와의 차이를 제어부에서 계산하게 되고, 실제온도가 설정온도를 초과하는 경우에는 제어부가 온도차에 대응하여 와류발생팬에 인가되는 제어신호의 세기를 조절하고, 실제온도가 설정온도 이하가 되면 제어부가 와류발생팬을 정지상태로 유지하도록 제어하게 된다. 여기서, 와류발생팬이 정지상태인 동안 제어부는 제상운전모드에 도달했는지를 확인하게 되고, 도달하지 않은 경우에는 실제온도와 설정온도와의 차이를 제어부에서 계산하여 와류발생팬의 가동을 위한 제어신호의 인가할 것인지를 확인하는 과정을 반복적으로 수행하게 된다. 여기서 제어신호의 세기는 인가되는 전압의 높낮이로 조절할 수 있다.
즉, 실제온도와 설정온도의 차이가 큰 경우에는 압축기의 운전율이 높아짐에 따라 압축기 및 응축기에 더욱 큰 부하가 걸리게 되므로, 높은 전압을 인가하여 와류발생팬에 더욱 강하게 가동해주는 것이 방열을 위해 바람직하고, 실제온도와 설정온도의 차이가 크지 않은 경우에는 압축기의 운전율이 적정한 낮은 수준을 유지함에 따라 압축기 및 응축기에 큰 부하가 걸리지 않게 되므로, 상대적으로 낮은 적절한 전압을 인가하여 와류발생팬에 적절한 정도로 가동해주는 것이 바람직하며, 실제온도가 설정온도 이하인 경우에는 제상운전모드에 도달하지 않은 이상 와류발생팬을 정지상태로 유지하여 에너지소비를 줄이도록 하는 것이 바람직하다.
제상운전모드인 경우에는, 설정된 시간동안 수행되는 직전 냉방운전모드의 누적운전율을 제어부에서 확인하여 와류발생팬에 인가되는 제어신호의 세기를 조절하게 되고, 제어신호의 세기에 따라 와류발생팬의 가동시간을 조절하도록 제어하게 된다.
좀더 상세히 설명하면, 제상운전모드 수행시 직전 냉방운전모드의 누적운전 율이, 예를 들어 65% 정도인, 설정 값을 초과하는 경우 차기 제상운전모드 도달시까지 허용되는 최대 전압을 와류발생팬에 인가하고, 설정값 이하인 경우 최대 세기 이하인 적절한 전압을, 예를 들어 30분 정도인, 일정 지속시간 동안 와류발생팬에 인가하게 된다. 그리고, 직전 냉방운전모드의 누적운전율의 설정값 초과로 인해 최대 세기의 전압을 와류발생팬에 인가하는 경우에는, 설정된 시간의 제상운전모드가 종료하고 냉각운전모드가 진행되더라도 차기 제상운전모드에 도달할 때까지 최대 세기의 전압을 지속적으로 인가하는 것이 바람직하다. 즉, 누적운전율이 설정 값 이상으로 높은 경우 증발기에 많은 성에가 착상될 것으로 예상할 수 있음에 따라 제상히터에 의한 제상운전모드에서 많은 제상수가 발생할 것으로 예상할 수 있고, 결과적으로 많은 제상수를 증발시키기 위해서 와류발생팬에 더욱 강하게 가동해주는 것이 증발촉진에 바람직하기 때문이다.
한편, 상기한 바와 같이, 제상운전모드가 종료하고 냉각운전모드가 진행되더라도 증발촉진을 위해 와류발생팬에 최대 세기의 전압이 지속적으로 인가되는 가운데 차기 제상운전모드에 도달하게 되면, 마찬가지로 직전 냉방운전모드의 누적운전율이 설정 값을 초과하는 경우 차차기 제상운전모드 도달시까지 최대 세기의 제어신호를 와류발생팬에 인가하고, 설정 값 이하인 경우 최대 세기 이하인 적절한 세기의 제어신호를 일정 지속시간 동안 와류발생팬에 인가하게 되는 것이다.
이상과 같은 본 발명에 따른 기계실 방열 및 제상수 증발 시스템 제어방법은 다음과 같이 단계적으로 정리될 수 있다.
우선 냉각운전모드인지 제상운전모드인지 판단하는 1단계를 수행한 다음,
냉각운전모드인 경우, 냉동실과 냉장실 중 어느 하나 이상에 설치되는 온도감지센서를 통해 감지한 실제온도와 설정온도와의 차이를 제어부에서 계산하는 단계와, 실제온도가 설정온도보다 높은 경우 차이 값에 따른 적절한 세기의 제어신호를 와류발생팬에 인가하는 단계, 실제온도가 설정온도 이하인 경우에는 와류발생팬을 정지시키고 상기 제1단계로 복귀하도록 하는 단계를 포함하는 제2단계를 수행하고,
제상운전모드인 경우, 제상운전모드 진입 직전에 설정된 시간 동안 수행된 냉각운전모드의 누적운전율이 설정 값을 초과했는지 판단하는 단계, 설정 값을 초과하는 경우에는 최대 세기의 제어신호를 와류발생팬에 인가하는 단계, 및 설정 값을 초과하지 않는 경우에는 최대 세기 이하인 적절한 세기의 제어신호를 와류발생팬에 인가하는 단계를 포함하는 제3단계를 수행하며,
제상운전모드에서 최대 세기의 제어신호를 와류발생팬에 인가하는 단계에서 차기 제상운전모드에 도달했는지 판단하는 단계, 차기 제상운전모드에 도달하지 않은 경우에 최대 세기의 제어신호를 와류발생팬에 인가하는 단계로 복귀하는 단계, 차기 제상운전모드에 도달한 경우에 진입 직전에 설정된 시간 동안 수행된 냉각운전모드의 누적운전율이 설정 값을 초과했는지 판단하는 단계, 설정 값을 초과한 경우 최대 세기의 제어신호를 와류발생팬에 인가하는 단계로 복귀하는 단계, 및 설정 값을 초과하지 않은 경우 최대 세기 이하인 적절한 세기의 제어신호를 와류발생팬에 인가하는 단계를 포함하는 제4단계를 수행하며, 마지막으로,
최대 세기 이하인 적절한 세기의 제어신호를 와류발생팬에 인가하는 단계에서 제상운전모드의 지속시간이 설정시간에 도달했는지 판단하는 단계, 설정시간에 도달하지 않으면 최대 세기 이하인 적절한 세기의 제어신호를 와류발생팬에 인가하는 단계로 복귀하는 단계, 및 설정시간에 도달하면 와류발생팬을 정지시키는 단계를 포함하는 제5단계를 수행하게 된다.
여기서, 최대 세기의 제어신호를 와류발생팬에 인가하는 단계가 수행되는 경우에는, 상기한 바와 같이, 제상운전모드가 종료하고 냉각운전모드가 진행되더라도 차기 제상운전모드에 도달할 때까지 최대 세기의 제어신호가 지속적으로 인가되는 것이 바람직한 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 냉장고 기계실의 방열 및 제상수 증발 시스템 제어방법을 도시한 블럭도이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 기계실 방열 및 제상수 증발 시스템 제어방법을, 도 5를 참고하여 설명하면 다음과 같다.
우선, 냉각운전모드인지 제상운전모드인지 판단한다.
그리고, 냉각운전모드인 경우, 센서에 의해 감지된 냉동실의 온도가 설정온도보다 5℃ 이상 높은 경우 와류발생팬을 '강'운전모드로 가동되도록 하고, 3℃ 이상 높은 경우 와류발생팬을 '중'운전모드로 가동되도록 하며, 설정온도를 조금이라도 초과하는 경우 와류발생팬을 '약'운전모드로 가동되도록 하고, 설정온도 이하인 경우 와류발생팬을 가동하지 않는 상태에서 다시 냉각운전모드인지 제상운전모드인지 판단하게 된다.
제상운전모드인 경우, 제상운전모드 진입 직전에 설정된 시간 동안 수행된 냉각운전모드의 누적운전율이 설정 값을 초과했는지 판단하여, 설정 값을 초과하는 경우에는 와류발생팬을 '강'운전모드로 가동되도록 하고, 설정 값을 초과하지 않는 경우에는 설정된 제상운전모드 지속시간 동안 와류발생팬을 '중'운전모드로 가동되도록 한 다음 정지하도록 한다.
또한, 제상운전모드에서 누적운전율이 설정값을 초과하는 경우에는 냉각운전모드와 무관하게 차기 제상운전모드에 도달할 때까지 지속적으로 와류발생팬이 '강'운전모드로 가동되는 것으로서, 이 과정에서 차기 제상운전모드에 도달했는지 판단하여, 차기 제상운전모드에 도달하지 않은 경우에 계속 와류발생팬이 '강'운전모드로 가동하고, 차기 제상운전모드에 도달한 경우에는 다시 진입 직전에 설정된 시간 동안 수행된 냉각운전모드의 누적운전율이 설정 값을 초과했는지 판단하며, 판단한 결과 설정 값을 초과한 경우에는 역시 와류발생팬이 '강'운전모드로 가동되도록 하고, 설정 값을 초과하지 않은 경우 설정된 제상운전모드 지속시간 동안 와류발생팬을 '중'운전모드로 가동되도록 한 다음 정지하도록 한다.
이상과 같은 본 발명에 따른 냉장고 기계실의 방열 및 제상수 증발 시스템 및 그 제어방법을 제공함으로써, 하나의 팬으로 외기를 흡입하여 압축기와 응축기를 향해 상대적으로 저온의 공기를 송풍하는 동시에 제상수가 모이는 증발명에는 상대적으로 고온의 공기를 송풍하도록 하여, 단지 상온의 외기에 의한 경우보다 압 축기와 응축기를 더욱 효율적으로 냉각하여 에너지 소비효율을 향상시킴과 더불어 제상수의 증발을 더욱 촉진하여 신뢰성을 향상시킬 수 있게 되며, 압축기와 응축기의 방열과 제상수의 증발이 별개의 제어방법에 의하는 것이 아니라 상호 연계된 방법에 의해 이루어짐에 따라 더더욱 효율적으로 이루어질 수 있도록 하는 효과를 얻을 수 있도록 한다.

Claims (6)

  1. 냉장고 기계실의 일측에 순차적으로 설치되는 압축기와 응축기;
    냉장고 기계실의 다른 일측에 설치되는 증발명;
    응축기와 압축기 방향으로 향하는 일단부의 냉풍토출구와, 증발명 방향으로 향하는 다른 일단부의 온풍토출구, 및 측방으로 돌출하는 흡입구를 포함하여 와류형태로 유입된 외기를 분리하여 토출하는 볼텍스 튜브; 및
    볼텍스 튜브의 흡입구에 연결되어 볼텍스 튜브에 와류형태의 외기를 공급하는 와류발생팬;을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고 기계실의 방열 및 제상수 증발 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    냉장고 기계실을 볼텍스 튜브를 기준으로 압축기와 응축기가 설치되는 일측과 증발명이 설치되는 다른 일측으로 공간적으로 구분하는 격리판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고 기계실의 방열 및 제상수 증발 시스템.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    냉동실 및 냉장실 중 어느 하나 이상에 설치되는 온도감지센서와, 온도감지 센서에서 감지한 온도와 압축기의 가동률을 계산하여 상기 와류발생팬에 제어신호를 인가하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고 기계실의 방열 및 제상수 증발 시스템.
  4. 냉각운전모드인지 제상운전모드인지를 판단하고;
    냉방운전모드의 경우에는, 냉동실과 냉장실 중 어느 하나 이상에 설치되는 온도감지센서를 통해 감지한 실제온도와 설정온도와의 차이를 계산하여, 실제온도가 설정온도를 초과하는 경우에는 온도차에 대응하여 와류발생팬에 인가되는 제어신호의 세기를 조절하고, 실제온도가 설정온도 이하가 되면 와류발생팬을 정지시키도록 제어하며; 그리고,
    제상운전모드인 경우에는, 직전 냉방운전모드의 누적운전율에 따라 와류발생팬에 인가되는 제어신호의 세기를 조절하고, 제어신호의 세기에 따라 와류발생팬의 가동시간을 조절하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 기계실 방열 및 제상수 증발 시스템을 제어하는 방법
  5. 제 4항에 있어서,
    제상모드운전시 직전 냉방운전모드의 누적운전율이 설정 값을 초과하는 경우 차기 제상운전모드 도달시까지 최대 세기의 제어신호를 와류발생팬에 인가하고, 설정값 이하인 경우 최대 세기 보다 낮은 제어신호를 일정 지속시간 동안 와류발생팬에 인가하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 기계실 방열 및 제상수 증발 시스템을 제어하는 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    차기 제상운전모드 도달시 직전 냉방운전모드의 누적운전율이 설정 값을 초과하는 경우 차차기 제상운전모드 도달시까지 최대 세기의 제어신호를 와류발생팬에 인가하고, 설정 값 이하인 경우 최대 세기 보다 낮은 제어신호를 일정 지속시간 동안 와류발생팬에 인가하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 기계실 방열 및 제상수 증발 시스템을 제어하는 방법.
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