KR101445924B1 - Refrigerator - Google Patents
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Abstract
본 발명의 과제는, 냉장고를 운전하였을 때에 발생하여 외부로 배기하고 있는 열 및 외부가 갖는 열을 유효 이용하여, 제상에 필요로 하는 전력량 및 제상 시간을 저감하는 것이다.
냉장고(1)는, 냉장실(2)과 냉동실(4, 5)과, 냉장실과 냉동실을 냉각하는 냉기를 발생하는 냉각기(12) 및 압축기(24)를 구비한 냉동 사이클을 갖는다. 또한, 냉각기에서 발생한 냉기를 냉장실과 냉동실 중 적어도 어느 한쪽으로 송풍하는 고내 팬(9)과, 냉각기의 하방에 배치된 전기 히터(22)와, 냉장실을 유통하여 온도 상승한 공기와, 압축기에서 발생하는 열이나 외기의 열을 축열한 부동액과, 고내 팬이나 부동액을 순환시키는 순환 펌프(51) 등을 제어하는 제어 수단(66)을 구비한다. 제상 운전시에, 제어 수단은, 히터에 의해 냉각기를 가열시킬 때까지, 냉장실을 유통한 공기 및 압축기나 외기의 열에 의해 냉각기를 가열시킨다.An object of the present invention is to reduce the amount of electric power required for defrosting and defrost time by effectively utilizing the heat generated when the refrigerator is operated and discharged to the outside and the heat of the outside.
The refrigerator 1 has a refrigerating cycle including a refrigerating chamber 2 and freezing chambers 4 and 5 and a cooler 12 and a compressor 24 for generating cold air for cooling the refrigerating chamber and the freezing chamber. In addition, there are provided an internal fan 9 for blowing cool air generated in the cooler to at least one of the refrigerator compartment and the freezer compartment, an electric heater 22 disposed below the cooler, air having a temperature increased by flowing in the refrigerator compartment, And a control means 66 for controlling an antifreeze which stores heat of heat or outside air and a circulation pump 51 for circulating the internal fan or the antifreeze. During the defrosting operation, the control means heats the cooler by the air circulating through the refrigerating chamber and the heat of the compressor or the outside air until the cooler is heated by the heater.
Description
본 발명은 냉장고에 관한 것으로, 특히 냉장고의 제상(除霜) 운전에 관한 것이다.The present invention relates to a refrigerator, and more particularly, to a defrosting operation of a refrigerator.
종래의 냉장고의 예가 특허문헌 1에 기재되어 있다. 이 공보에 기재된 냉각고에서는, 냉각기에 배관 접속된 흡열기를 비냉동 영역(예를 들어, 냉장실이나 야채실, 기계실)에 설치하고 있다. 그리고 제상시에는, 흡열기 내에 충전된 부동액을 순환 펌프에 의해 순환시켜, 냉각기의 가열원으로서 이용한다. 이에 의해, 제상시의 소비 전력량을 저감시키고 있다. 또한, 흡열기 내에 비축된 열원을 이용함으로써, 일반적으로 사용되는 전기 히터(제상 히터)를 생략하고 있다. 이에 의해, 고내의 온도를 일시적으로 현저하게 상승시키는 일 없이, 종래보다도 소비 전력량을 저감한 제상을 실시할 수 있다고 기재되어 있다.An example of a conventional refrigerator is disclosed in Patent Document 1. In the refrigerator described in this publication, a heat absorber piped and connected to a cooler is installed in a non-freezing area (for example, a refrigerating room, a vegetable room, or a machine room). At the time of defrosting, the antifreeze filled in the heat absorber is circulated by the circulation pump and used as a heat source for the cooler. As a result, the amount of power consumption during the defrosting operation is reduced. In addition, a generally used electric heater (defrost heater) is omitted by using a heat source reserved in the heat absorber. Thereby, it is described that the defrosting in which the power consumption is reduced more than the conventional one can be carried out without temporarily increasing the temperature in the crucible remarkably.
종래의 냉장고의 다른 예가, 특허문헌 2에 기재되어 있다. 이 공보에 기재된 냉장고에서는, 냉동 사이클의 방열기나 압축기 모터의 배열을 부동액이나 오일에 축열하고, 제상시에 이 축열을 이용하여 종래의 전기 히터(제상 히터)를 사용한 경우에 비해 소비 전력량을 저감하고 있다. 부동액이나 오일에의 축열은, 히트 파이프나 순환 펌프를 통해 냉각기에 전달되어, 제상에 이용되고 있다.Another example of a conventional refrigerator is described in
종래의 냉장고의 또 다른 예가, 특허문헌 3에 기재되어 있다. 이 공보에 기재된 냉장고에서는, 일반적으로 사용되는 제상 히터 외에, 냉동 사이클의 운전 기간 중에 압축기로부터 발생하는 배열을 부동액에 비축하여 증발기에 부착된 서리의 제거에 이용하고 있다.Another example of a conventional refrigerator is described in
상기 특허문헌 1에 기재된 냉장고에서는, 적은 에너지로 서리를 가열(냉각기를 가열)하기 위해 비냉동 영역에 탱크를 설치하고, 탱크 내부에 충전된 부동액에 제상시에 필요한 에너지를 축열하고 있다. 이에 의해, 제상에 있어서 종래 사용되어 온 전기 히터를 필요로 하지 않아, 대폭의 소비 전력량의 삭감이 가능하게 되어 있다. 여기서, 비냉동 영역이라 함은, 예를 들어 냉장실이나 야채실, 기계실(압축기 설치부)이다. 이 공보에 기재된 냉장고에서는, 서리를 녹이는 데 0℃ 이상의 부동액을 필요로 하고 있으므로, 부동액을 충전한 흡열기는 적어도 어는점 이상의 온도대에 설치할 필요가 있다.In the refrigerator described in Patent Document 1, a tank is provided in a non-freezing region for heating the frost (heating the cooler) with a small energy, and the energy required for defrosting the antifreeze filled in the tank is stored. This eliminates the need for an electric heater that has been conventionally used in defrosting, thereby enabling a significant reduction in the amount of power consumption. Here, the non-freezing region is, for example, a refrigerating room, a vegetable room, and a machine room (compressor installation portion). In the refrigerator described in this publication, since an antifreeze solution of 0 ° C or more is required to dissipate frost, it is necessary to provide a heat absorber filled with the antifreeze at a temperature zone of at least the freezing point.
그러나 냉장실이나 야채실의 온도는 평균 5℃ 정도로, 부동액에 비축하는 열량의 확보는 용이하지 않아, 서리를 녹이는 데 필요한 열량을 충분히 얻는 것이 곤란하다. 예를 들어, 부동액으로서 일반적인 브라인(주성분 : 에틸렌글리콜)을 사용하면, 농도 70Wt%(동결 온도 약 -40℃), 비열 2.891kJ/(㎏K), 밀도 약 1110㎏/㎥로 하고, 통상 냉각시의 착상량(着霜量)으로서 서리 0.1㎏을 녹이는 데 필요로 하는 부동액의 양을 어림하면, 최저라도 약 2L 필요해진다. 여기서, 부동액에 축열되는 열량이 서리의 융해 잠열과 동등하다고 가정한다. 부동액에 축열되는 열량은, 냉장실이나 야채실의 실온이 평균 약 5℃이므로, 서리가 녹는 온도인 0℃와의 차로서 온도차 5K로 어림하였다.However, the temperature of the refrigerating room or the vegetable room is about 5 ° C on average, so it is not easy to secure the amount of heat stored in the antifreeze, and it is difficult to obtain a sufficient amount of heat for melting the frost. For example, when a general brine (main component: ethylene glycol) is used as an antifreeze, the concentration is set to 70Wt% (freezing temperature is about -40 ° C), specific heat is 2.891kJ / (kgK), density is about 1110kg / If the amount of the antifreeze needed to dissolve frost 0.1 kg is estimated as the frost amount of the city, about 2 L is required at the minimum. Here, it is assumed that the amount of heat accumulated in the antifreeze is equivalent to the latent heat of melting of the frost. The amount of heat stored in the antifreeze is approximately 5 ° C at the room temperature in the refrigerating room or the vegetable room, so the temperature difference is estimated to be 5K as a difference from 0 ° C, which is the melting point of the frost.
이것은, 냉장고의 고내 수납 공간이 그만큼(약 2L) 감소하는 것을 의미하므로, 부동액 단독 사용에 의한 가열에서는 편리성이 저하된다. 또한, 제상에 필요한 열원을 비냉동 영역에 설치한 탱크 내에 축열할 수 없으면, 냉각기의 서리를 전부 녹일 수 없게 된다. 또한, 냉장 온도대와 냉동 온도대를 갖는 냉장고에서는 제상 시간도 중요하여, 제상 시간이 길어지면 냉동실의 온도 상승이 커져, 냉동 식품의 보존성에 악영향을 미칠 우려가 있다. 이와 같이, 냉장고의 제상에 있어서는, 필요해지는 열량뿐만 아니라 순환하는 부동액과 냉각기(또는 서리)의 전열(傳熱) 현상도 중요해진다. 예를 들어, 제상 중에 부동액을 충전한 탱크 내의 온도가 저하되면 서리와의 온도차가 작아져, 서리가 융해될 때까지의 시간이 길어진다.This means that the space for storing the interior of the refrigerator is reduced by that amount (about 2L), so that the convenience is lowered in heating by using the antifreeze alone. Further, if the heat source necessary for defrosting can not be stored in the tank provided in the non-freezing region, the frost of the cooler can not be completely melted. Further, in a refrigerator having a refrigeration temperature range and a refrigeration temperature range, the defrosting time is also important, and if the defrosting time becomes long, the temperature rise of the freezing room becomes large and the preservability of the frozen food may be adversely affected. Thus, in the defrosting of the refrigerator, not only the amount of heat required but also the heat transfer phenomenon of the circulating antifreeze and cooler (or frost) becomes important. For example, when the temperature in the tank filled with the antifreeze drops during defrosting, the temperature difference between the frost and the frost becomes small, and the time until the frost melts becomes longer.
또한, 이 특허문헌 1에서는, 제상시에 냉각기에 성장한 서리의 냉열 에너지를 유효 이용하는 경우에, 소비 전력량까지 저감되는 것에 대해서는 개시가 없다. 또한, 부동액을 사용한 가열 수단만을 사용하므로, 착상량이 많으면 제상에 필요로 하는 시간이 길어져, 그 사이 냉동 운전의 정지에 의해 냉동실의 온도가 상승한다고 하는 문제를 발생시킬 우려가 있다. 따라서, 착상량에 따른 제상 운전을 실시할 수 없다.Further, in this patent document 1, there is no disclosure about reduction in the amount of power consumption when the cold energy of the frost that has grown on the cooler at the time of defrosting is effectively utilized. In addition, since only the heating means using the antifreeze is used, the time required for the defrosting becomes long if the congestion amount is large, and there is a fear that the temperature of the freezing chamber rises due to the stop of the freezing operation in the meantime. Therefore, the defrosting operation can not be performed in accordance with the implantation amount.
서리는 주로 냉각기에 발생하지만, 냉각기 이외의, 예를 들어 냉각기가 수납되어 있는 풍로 표면(고체 벽면) 혹은 고내 순환 팬 근방에도 서리가 성장하는 경우가 있다. 부동액을 사용한 제상 방식에서는, 직접 냉각기를 가열할 수 있으므로, 가열원(부동액)과 냉각기에 부착된 서리와의 전열 성능은 향상된다. 그러나 냉각기로부터 이격된 장소의 서리에 대해서는, 직접 가열에 의한 효과를 기대할 수 없으므로, 불충분해질 수밖에 없다.The frost mainly occurs in the cooler, but the frost sometimes grows in the vicinity of the air passage surface (solid wall surface) where the cooler is housed, for example, other than the cooler, or in the vicinity of the inward circulation fan. In the defrosting method using the antifreeze, since the direct cooler can be heated, the heat transfer performance between the heat source (antifreeze) and the frost attached to the cooler is improved. However, frost at a place apart from the cooler can not be expected to be effective by direct heating, and therefore, it is inevitably insufficient.
특허문헌 2에 기재된 냉장고에 있어서도 특허문헌 1에 기재된 것과 마찬가지로, 냉동 사이클의 방열기나 압축기 모터로부터의 배열을 부동액이나 오일에 축열하여, 제상시에 이것을 이용하고 있다. 이에 의해, 종래의 전기 히터(제상 히터)를 생략하고 소비 전력량을 저감하고 있다. 그러나 이 공보에 기재된 냉장고도 상기 특허문헌 1에 기재된 냉장고와 기본 구성이 동일하므로, 상술한 바와 같이 큰 탱크가 필요해지거나, 제상 시간이 길어질 우려가 있다.In the refrigerator described in
또한, 특허문헌 3에 기재된 냉장고에서는, 증발기 주변의 공기를 자연 대류에 의해 가열하여 서리를 녹이는 것으로, 반드시 열전달이 촉진되는 것은 아니어서 제상에 장시간을 필요로 할 우려가 있다.In the refrigerator described in
본 발명은 상기 종래 기술의 문제에 비추어 이루어진 것이며, 그 목적은, 냉장고를 운전하였을 때에 발생하여 외부로 배기하고 있는 열 및 외부가 갖는 열을 유효 이용하여, 제상에 필요로 하는 전력량 및 제상 시간을 저감시키는 데 있다. 또한 본 발명의 목적은, 제상 운전에 사용하는 부동액이 배관의 도중에서 동결되는 문제를 회피하여, 냉장고의 신뢰성을 높이는 데 있다. 본 발명의 또 다른 목적은, 부동액을 수용하는 탱크를 대형화하는 일 없이, 제상에 사용하는 전력량 및 제상 시간을 저감시키는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a refrigerator which effectively utilizes the heat generated when the refrigerator is operated and discharged to the outside and the heat of the outside, . It is also an object of the present invention to avoid the problem that the antifreeze used in the defrosting operation is frozen in the middle of the pipe, thereby enhancing the reliability of the refrigerator. It is still another object of the present invention to reduce the amount of power and defrost time used for defrosting without increasing the size of the tank for containing the antifreeze.
상기 목적을 달성하는 본 발명의 냉장고는, 냉장실과 냉동실을 갖고, 상기 냉장실과 상기 냉동실을 냉각하는 냉기를 발생하는 냉각기 및 압축기를 구비한 냉동 사이클과, 상기 냉각기에서 발생한 냉기를 상기 냉장실로 유도하는 유로를 개폐하는 제1 개폐 수단과, 상기 냉각기에서 발생한 냉기를 상기 냉동실로 유도하는 유로를 개폐하는 제2 개폐 수단과, 상기 냉각기에서 발생한 냉기를 상기 냉장실과 상기 냉동실 중 적어도 어느 하나로 송풍하는 고내 팬과, 상기 냉각기의 하방에 배치되고 전기 히터를 갖는 제1 가열 수단과, 상기 제1, 제2 개폐 수단과 상기 고내 팬을 포함하고, 상기 냉장실을 유통하여 온도 상승한 공기에 의해 상기 냉각기를 가열하는 제2 가열 수단과, 상기 냉각기에 접촉하여 배치되고 내부를 부동액이 유통하는 배관과 부동액을 순환시키는 순환 펌프와 상기 압축기에서 발생하는 열 및 외기의 열 중 적어도 어느 하나를 부동액에 축열시키는 기계실 팬을 갖는 제3 가열 수단과, 상기 제1, 제2 개폐 수단과 상기 고내 팬과 상기 순환 펌프와 상기 기계실 팬과 상기 제1 가열 수단의 동작을 제어하는 제어 수단을 구비하고, 제상 운전시에 상기 제어 수단은, 상기 제1 내지 제3 가열 수단 중 적어도 어느 하나를 사용하여 상기 냉각기를 가열하고, 이 냉각기부를 유통한 공기에 의해 상기 냉장실을 냉각하도록 한 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a refrigerator comprising: a refrigeration cycle having a refrigerator compartment and a freezer compartment, the refrigerator having a refrigerator and a compressor for generating cold air for cooling the refrigerator compartment and the freezer compartment; A second opening / closing means for opening / closing a flow path for guiding the cool air generated in the cooler to the freezing chamber, and a second opening / closing means for opening / closing the flow path of the cool air generated by the cooler to at least one of the refrigerating chamber and the freezing chamber. A first heating means disposed below the cooler and having an electric heater; and a second heating means including the first and second opening and closing means and the internal fan, wherein the cooler circulates the coolant chamber and heats the cooler The second heating means, and the piping and the antifreeze which are arranged in contact with the cooler and through which the antifreeze flows, A third heating means having a machine room fan for storing at least one of heat and outdoor heat generated in the compressor in a freezing liquid, a circulation pump for circulating the refrigerant, And a control means for controlling operations of the machine room fan and the first heating means. In the defrosting operation, the control means heats the cooler using at least one of the first to third heating means , And the refrigerating chamber is cooled by air circulating in the cooling section.
그리고 이 특징에 있어서, 상기 제어 수단은 제상 운전시에 상기 제1 가열 수단이 가동되기 전에 상기 제2 및 제3 가열 수단을 가동시키는 것을 특징으로 한다. 상기 제어 수단은, 상기 제2 및 제3 가열 수단에 의한 가열 후, 상기 제1 가열 수단을 작동시키는 것이라도 좋고, 상기 제2 가열 수단은, 냉장 온도대의 고내 공기를 상기 고내 팬에서 고내 순환시킨 후의 공기를 사용하는 것이며, 상기 제3 가열 수단은, 부동액에 플러스 온도대의 열을 축열하여, 상기 부동액을 상기 냉각기에 열수송하는 것이 좋다. 또한, 상기 제3 가열 수단이 상기 냉각기에 접촉하는 부분의 부동액 출구 근방에 제상 센서를 설치하고, 이 제상 센서가 검출한 온도가 제상 개시로부터 미리 정한 시간 내에 어는점을 초과하는 소정 온도에 도달하지 않을 때에, 상기 제어 수단은, 상기 제2 및 제3 가열 수단의 가열에 더하여 상기 제1 가열 수단에 의한 가열을 작동시키는 것이라도 좋다.In this aspect of the invention, the control means activates the second and third heating means before the first heating means is activated during the defrosting operation. The control means may operate the first heating means after heating by the second heating means and the third heating means, and the second heating means may be a heating means for heating the inside air of the refrigerating temperature zone And the third heating means stores the heat of the positive temperature zone in the antifreeze and heat-transfers the antifreeze to the cooler. The defrosting sensor may be provided in the vicinity of the antifreezing outlet of the portion where the third heating means makes contact with the cooler. When the temperature detected by the defrosting sensor does not reach the predetermined temperature exceeding the freezing point within a predetermined time from the defrosting start The control means may cause the heating by the first heating means to be activated in addition to the heating by the second and third heating means.
또한, 상기 특징에 있어서, 상기 제3 가열 수단이 상기 냉각기에 접촉하는 부분의 부동액 출구 근방에 제상 센서를 설치하고, 상기 제어 수단은, 상기 제상 센서가 검출한 온도가 부동액의 동결 온도를 초과할 때까지 상기 순환 펌프를 작동시키지 않는 것이 바람직하고, 상기 제2 가열 수단은 상기 냉각기의 착상을 이 착상의 외표면측으로부터 제상하고, 상기 제3 가열 수단은 상기 냉각기의 착상을 상기 냉각기에 접촉하는 면측으로부터 제상하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 제어 수단은, 상기 제2 가열 수단에 의해 상기 냉각기에 부착된 서리를 가열하여 발생한 냉기를 상기 냉장실로 유도하도록 상기 제1 개폐 수단을 작동시키는 것이 좋다.In the above aspect, it is preferable that the defrosting sensor is provided in the vicinity of the antifreezing agent outlet of the portion where the third heating means contacts the cooler, and the control means determines that the temperature detected by the defrosting sensor exceeds the freezing temperature of the antifreezing liquid The second heating means defrosts the impregnation of the cooler from the outer surface side of the frother, and the third heating means deflects the frost of the cooler against the cooler It is preferable to perform defrosting from the surface side. It is also preferable that the control means operates the first opening / closing means so as to guide cool air generated by heating the frost attached to the cooler by the second heating means to the refrigerating chamber.
본 발명에 따르면, 냉장고의 제상시에, 전기(제상 히터) 에너지와 고내 열에너지와 고외 열에너지의 3종의 열원을 이용하고 있으므로, 냉장고를 운전하였을 때에 발생하여 외부로 배기하고 있는 열 및 외부의 공기가 갖는 열을 유효 이용하여, 제상에 필요로 하는 전력량 및 제상 시간을 저감할 수 있다. 또한, 제상 운전에 사용하는 부동액이 배관의 도중에서 동결되는 문제를 회피함으로써, 냉장고의 신뢰성이 향상된다. 또한, 부동액을 수용하는 탱크를 대형화하는 일 없이, 제상에 사용하는 전력량 및 제상 시간을 저감할 수 있다.According to the present invention, since three kinds of heat sources, that is, the energy (defrost heater), the high-temperature thermal energy and the high-temperature thermal energy, are used at the time of defrosting the refrigerator, heat generated in the operation of the refrigerator, The amount of power required for defrosting and defrost time can be reduced. Further, by avoiding the problem that the antifreeze used for the defrosting operation is frozen in the middle of the pipe, the reliability of the refrigerator is improved. Further, the amount of electric power and defrost time used for defrosting can be reduced without increasing the size of the tank containing the antifreeze.
도 1은 본 발명에 관한 냉장고의 일 실시예의 정면도.
도 2는 도 1에 도시한 냉장고의 측면 종단면도.
도 3은 도 1에 도시한 냉장고의 측면 종단면도로, 도 2와 그 폭 방향 위치를 바꾼 도면.
도 4는 도 1에 도시한 냉장고가 구비하는 냉각기 주변의 도면으로, 배면측 단면도.
도 5는 제상에 필요한 열량을 설명하는 그래프.
도 6은 제상에 필요한 전력량을 설명하는 그래프.
도 7은 제상 운전의 일 실시예의 타임차트.
도 8은 도 7에 나타낸 제상 운전의 흐름도.
도 9는 냉각기에 있어서의 서리의 융해 상황을 설명하는 도면.
도 10은 제상 운전의 다른 실시예의 타임차트.
도 11은 도 10에 나타낸 제상 운전의 흐름도.
도 12는 제상 운전의 또 다른 실시예의 타임차트.
도 13은 제상 운전의 또 다른 실시예의 타임차트.
도 14는 도 13에 나타낸 제상 운전의 흐름도.1 is a front view of an embodiment of a refrigerator according to the present invention;
Fig. 2 is a side elevation of a side view of the refrigerator shown in Fig. 1; Fig.
Fig. 3 is a side longitudinal sectional view of the refrigerator shown in Fig. 1, Fig. 2 and its width direction position.
Fig. 4 is a view of the periphery of the cooler provided in the refrigerator shown in Fig. 1, and is a cross-sectional side view of the refrigerator. Fig.
5 is a graph illustrating the amount of heat required for defrosting.
6 is a graph for explaining the amount of power required for defrosting.
7 is a time chart of an embodiment of the defrosting operation.
8 is a flowchart of the defrosting operation shown in Fig.
9 is a view for explaining a frost melting state in a cooler;
10 is a time chart of another embodiment of defrosting operation.
11 is a flowchart of the defrosting operation shown in Fig.
12 is a time chart of still another embodiment of the defrosting operation.
13 is a time chart of still another embodiment of the defrosting operation.
Fig. 14 is a flowchart of the defrosting operation shown in Fig. 13; Fig.
우선, 본 발명에 관한 냉장고의 주된 특징을 서술한다. 본 발명의 냉장고(1)는, 첫 번째로 전기 에너지(제상 히터), 두 번째로 고내 열에너지, 세 번째로 고외 열에너지의 3종의 열원을 이용하여 제상한다. 첫 번째의 전기 에너지에 의한 제상은, 종래부터 사용하고 있는 전기 히터(예를 들어, 냉각기의 하부에 설치한 유리관 히터)에 의한 가열이지만, 그 제상의 형태는, 이하에 상세하게 서술하는 바와 같이 종래와는 다르다. 전기 히터는, 냉각기 주위의 공기를 가열하고, 공기를 매개로 하여 간접적으로 서리를 녹인다. 두 번째의 고내 열에너지에 의한 제상에서는, 고내 팬을 사용하여 어는점 이상의 플러스 온도대로 유지된 냉장실(야채실을 포함함)의 공기를 순환시켜, 냉각기에 부착된 서리를 녹인다. 냉장실의 고내 열에너지라 함은, 바꾸어 말하면, 냉장실의 벽면을 타고 고외로부터 침입해 오는 열을 제상시의 열원으로서 유효하게 활용하는 에너지이다. 세 번째의 고외 열에너지에 의한 제상에서는, 고외의 열 혹은 기계실에 설치한 압축기나 방열기의 열을, 새롭게 설치한 탱크 내의 축열 매체에 축열하여, 제상시에 그 열을 이용한다.First, main features of a refrigerator according to the present invention will be described. The refrigerator (1) of the present invention defrosts by using three types of heat sources: first, electrical energy (defrost heater), second, high thermal energy, and third, high thermal energy. The defrosting by the first electrical energy is heating by a conventional electric heater (for example, a glass tube heater provided at the lower part of the cooler), but the shape of the defrosting is, as described in detail below, Which is different from the conventional one. The electric heater heats the air around the cooler and indirectly dissolves the frost through the air. In the second high-temperature thermal energy system, the air in the refrigerating chamber (including the vegetable chamber) kept at a positive temperature above the freezing point is circulated by using a high-temperature fan to dissolve the frost attached to the cooler. The high-temperature heat energy of the refrigerating compartment is, in other words, the energy that effectively utilizes the heat coming from the outside by riding on the wall surface of the refrigerating compartment as a heat source for defrosting. In the case of the third high-temperature thermal energy system, the heat of the compressor or the radiator installed in the high-temperature heat or the machine room is stored in the heat storage medium in the newly installed tank, and the heat is used at the time of defrosting.
전술한 특허문헌 1, 2에 기술되어 있는 바와 같이, 고외 열에너지 단독으로 제상하면, 제상시에 필요로 하는 열량을 얻기 위해서는, 탱크 내에 충전하는 부동액 온도(축열시의 온도)를 높이거나 또는 부동액의 양을 증가시켜, 축열량, 즉 가열량을 증가시킬 수밖에 없다.As described in the above-mentioned
그런데, 냉장고의 제상은 통상 1일에 1회이므로, 부동액을 충전한 탱크를 고외에 설치하면, 제상의 인터벌인 1일간에 부동액을 순환시키지 않으면 외기 온도(예를 들어, 30℃)와 동등하게 하는 것은 가능하다. 그러나 고외의 온도 이상으로 부동액의 온도를 높이기 위해서는, 압축기나 방열기로부터 방열되는 열의 재이용(열회수)이 필요해진다. 또한, 세 번째의 고외 열에너지 단독으로의 제상은, 부동액을 충전한 탱크의 설치 장소나 제상 시간의 문제가 발생한다. 본 발명에서는 이들 문제를 해결하기 위해, 제상 수단으로서 제1, 제2, 제3 수단을 갖고, 이들 3종의 수단을 효율적으로 조합하여, 제상시의 소비 전력량의 저감과 동시에, 제상 중에 서리의 냉열 에너지를 이용할 때의 투입 에너지를 적게 하여 냉장실을 냉각하고 있다.Since the defrosting of the refrigerator is usually once a day, if the tank filled with the antifreeze is installed outside the high temperature, if the antifreeze is not circulated within one day, which is the interval of defrosting, the temperature is equal to the outside air temperature (for example, 30 deg. It is possible to do. However, in order to raise the temperature of the antifreezing solution to a temperature higher than the high temperature, reuse (heat recovery) of heat radiated from the compressor or radiator is required. In addition, the defrosting by the third ultrahigh thermal energy alone causes problems such as the location of the tank filled with the antifreeze and the defrosting time. In order to solve these problems, the present invention has first, second, and third means as defrosting means, and by effectively combining these three means, it is possible to reduce the amount of power consumption during defrosting, The refrigerating room is cooled by reducing the input energy when using the cooling energy.
또한, 부동액의 동결 온도 이하에 도달하는 급속 냉동 후에 제상 운전을 행할 때에는, 고외 열에너지를 축열한 부동액이 동결 온도 이하에서 순환하는 일이 없도록 냉각기의 온도가 부동액의 동결 온도 이상으로 되고 나서 부동액을 순환시키고 있다. 따라서, 부동액이 동결 온도 저하로 되어 발생하는, 펌프 동력의 증가를 억제할 수 있어, 소비 전력량을 저감할 수 있다. 또한, 비열의 저하에 의한 부동액 탱크의 대형화도 억제할 수 있다.When the defrosting operation is performed after the rapid freezing to reach the freezing temperature of the antifreezing liquid, the temperature of the cooler becomes equal to or higher than the freezing temperature of the antifreezing liquid so that the antifreeze liquid storing the high thermal energy is not circulated below the freezing temperature. I have to. Therefore, it is possible to suppress the increase of the pump power, which is caused by the freezing point of the antifreeze being lowered, and the power consumption can be reduced. Also, the size of the antifreeze tank due to the reduction of the specific heat can be suppressed.
이하에, 본 발명에 관한 냉장고의 일 실시예를, 구체적으로 도면을 이용하여 설명한다. 도 1은 냉장고(1)의 정면도이다. 냉장고(1)는, 상방으로부터 냉장실(2), 제빙실(3), 상단 냉동실(4), 하단 냉동실(5), 야채실(6)을 구비하여 구성되어 있다. 냉장실(2)은, 좌우로 분할된 형상의 냉장실 도어(2a, 2b)를 구비하고, 제빙실(3) 및 상단 냉동실(4), 하단 냉동실(5), 야채실(6)은, 각각 인출식의 제빙실 도어(3a), 상단 냉동실 도어(4a), 하단 냉동실 도어(5a), 야채실 도어(6a)를 구비하고 있다. 이하에서는, 냉장실 도어(2a, 2b), 제빙실 도어(3a), 상단 냉동실 도어(4a), 하단 냉동실 도어(5a), 야채실 도어(6a)를, 단순히 도어(2a 내지 6a)라 칭한다.Hereinafter, one embodiment of the refrigerator according to the present invention will be described specifically with reference to the drawings. 1 is a front view of the refrigerator 1. Fig. The refrigerator 1 comprises a
또한, 냉장고(1)에는, 각 도어(2a 내지 6a)의 개폐 상태를 각각 검출하는 도시하지 않은 도어 센서와, 도어 개방 상태라고 판정된 상태가 소정 시간, 예를 들어 1분간 이상 계속된 경우에 사용자에게 통지하는 도시하지 않은 알람과, 냉장실(2)이나 냉동실(5)의 온도 설정을 하는 도시하지 않은 온도 설정기 등이 구비되어 있다.Further, the refrigerator 1 is provided with a door sensor (not shown) for detecting the opening and closing states of the
도 2에, 도 1에 도시한 냉장고(1)의 측면 단면도[도 2의 (a)] 및 기계실(56) 부분의 종단면도를 도시한다. 도 2의 (a)에 도시하는 바와 같이, 냉장고(1)의 고외와 고내는, 발포 단열재를 충전하여 형성된 단열 상자체(10)에 의해 구획되어 있다. 냉장고(1)의 단열 상자체(10)는, 복수의 진공 단열재(25)를 실장하고 있다. 고내는, 상방에 배치한 단열 구획벽(28)에 의해, 냉장실(2)과 상단 냉동실(4) 및 제빙실(3)(도 1 참조)로 구획되어 있다. 또한, 하방에 배치한 단열 구획벽(29)에 의해, 하단 냉동실(5)과 야채실(6)로 구획되어 있다. 냉장실(2)의 도어(2a, 2b)의 고내측에는, 복수의 도어 포켓(32)이 구비되고, 냉장실(2)은 복수의 선반(36)에 의해 종방향으로 복수의 저장 공간으로 구획되어 있다. 상단 냉동실(4)과 하단 냉동실(5) 사이에는, 냉동실 전방면 구획부(40)가 설치되어 있다.2 is a side sectional view of the refrigerator 1 shown in Fig. 1 (Fig. 2 (a)) and a longitudinal sectional view of the
제빙실(3) 및 상단 냉동실(4), 하단 냉동실(5), 야채실(6)에서는, 각 실(3 내지 6)의 전방에 구비된 도어(3a 내지 6a)와 일체로 수납 용기(3b 내지 6b)가 각각 설치되어 있고, 도어(3a 내지 6a)의 손잡이부(도시하지 않음)에 손을 걸어 전방측으로 인출함으로써 수납 용기(3b 내지 6b)를 꺼낼 수 있도록 되어 있다. 또한, 도 2에서는 제빙실(3)이 도시되어 있지 않지만, 상술한 바와 같이, 제빙실(3)도 마찬가지의 구성으로 되어 있다.In the
하단 냉동실(5)의 대략 배면부에는 냉각기 수납실(8)이 형성되어 있고, 이 냉각기 수납실(8) 내에 냉각기(7)가 설치되어 있다. 냉각기(7)의 상방에는 고내 팬(9)이 설치되어 있다. 이 고내 팬(9)에 의해 냉각기(7)로 송풍된 공기가, 냉각기(7)와 열교환하여 냉각되어 냉기로 되어, 냉장고(1)의 각 부로 보내진다. 즉, 냉장실 송풍 덕트(11) 및 상단 냉동실 송풍 덕트(12), 하단 냉동실 송풍 덕트(13), 도시하지 않은 제빙실 송풍 덕트를 통해, 냉장실(2) 및 상단 냉동실(4), 하단 냉동실(5), 제빙실(3)의 각 실로 냉기가 보내진다.A cooler
냉장고(1) 내의 순환 공기에 의한 냉각의 모습을, 도 3을 병용하여 설명한다. 도 3은 도 2의 (a)와 다른 단면 위치에서의 냉장고(1)의 측면 단면도이다. 각 실(2 내지 5)에의 냉기의 송풍은, 냉장실 댐퍼(이하, R 댐퍼라고도 칭함)(20)와 냉동실 댐퍼(이하, F 댐퍼라고도 칭함)(50)의 개폐에 의해 제어된다. 구체적으로는, R 댐퍼(20)가 개방 상태이고, F 댐퍼(50)가 폐쇄 상태일 때에는, 냉기는 냉장실 송풍 덕트(11)를 거쳐 다단으로 설치된 분출구(2c)로부터 냉장실(2)로 보내진다. 냉장실(2)의 배면측으로부터 전방면측으로 흐른 냉기(71)는, 냉장실(2)의 냉각을 마친 후, 냉장실(2)의 하부에 설치한 도시하지 않은 냉장실 복귀구로 유입되고, 그 후 냉각기(7)로 복귀된다.A description will be given of a state of cooling by the circulating air in the refrigerator 1 together with Fig. 3 is a side sectional view of the refrigerator 1 at a cross-sectional position different from that of FIG. 2 (a). The blowing of cool air to each of the
야채실(6)의 냉각에 대해서는 다양한 방법이 있다. 예를 들어, 냉장실(2)을 냉각한 후에 야채실(6)로 냉기를 직접 보내는 방법이나, 냉각기(7)에서 발생한 냉기를 냉장실(2)을 경유하지 않고 야채실(6)로 단독으로 보내는 방법이 있다. 후자의 경우에는, 야채실(6)에 공급하는 냉기를 제어하기 위해, 야채실(6) 전용 댐퍼를 필요로 한다. 본 실시예에서는, 야채실(6)로 유입된 냉기(73)를, 단열 구획벽(29)의 하부 전방에 설치한 야채실 복귀구(6d)로부터 야채실 복귀 덕트(18)를 통해, 야채실 복귀 토출구(18a)로 유도하여, 냉각기(7)로 유입시키고 있다.There are various methods for cooling the
냉동실(3)로 유도된 냉기(72)는, 상단 냉동실(4) 및 하단 냉동실(5), 제빙실(3)을 순차 냉각한 후, 냉동실 복귀구(17)로부터 냉각기(7)로 복귀된다. 냉각기(7)의 하부에는 제상 히터(22)가 설치되어 있다. 제상시에 발생한 드레인수는 통(23)으로 일단 낙하한 후, 드레인 구멍(27)을 통해 기계실(56)에 배치한 압축기(24)의 헤드부에 설치한 증발 접시(21)로 방출된다. 기계실(56)은, 냉장고(1)의 배면의 최하부이며, 단열 상자체(10)의 외측에 형성되어 있고, 기계실 커버(91)로 덮여 있다.The
도 2의 (b)에, 기계실 커버(91)를 제거한 기계실(56) 부분을 배면도로 도시한다. 기계실 커버(91)에는 기계실(56)로 외기를 도입하기 위한 흡입구(96)와, 기계실(56) 내의 공기를 외부로 방출하기 위한 토출구(97)가 형성되어 있다. 이들은, 도시를 생략하였지만 미늘창 구조로 되어 있어, 공기 이외의 것이 유통하는 것을 방지하고 있다.Fig. 2 (b) is a rear view of the portion of the
흡입구(92)로부터 유입된 공기는, 도 2의 (b)에서 화살표로 나타낸 바와 같이, 냉동 사이클을 형성하는 방열기(92)와 열교환한 후, 기계실 팬(68)에 의해 압축기(24)측으로 송풍된다. 압축기 지지부(93)에 의해 지지된 압축기(24)는, 회전수의 상승과 함께 증대되는 열을 발생한다. 기계실(56)로 보내진 외기는, 이 압축기(24)가 발생한 열을 흡수하여 더욱 온도 상승하고, 그 열을 축열 탱크(52)에 비축된 부동액에 축열 탱크(52)의 용기벽으로부터 전열한다. 그 후, 기계실 커버(91)에 형성된 토출구(97)로부터 냉장고(1) 밖으로 방출된다. 이 일련의 외기의 흐름은, 주로 기계실 팬(68)이 일으킨다.The air introduced from the
도 3은, 고외 열에너지를 이용하는 구조를 설명하기 위한 도면이다. 상술한 바와 같이, 기계실(56)에는 부동액(57)을 충전한 축열 탱크(52)가 설치되어 있다. 축열 탱크(52)는, 압축기(24) 및/또는 기계실(56)에 설치한 방열기(92)로부터 방열되는 열을 부동액(57)에 회수하는 것이므로, 기계실(56) 내에 설치한 쪽이 축열량을 증가시키기 쉽다. 축열 탱크(52)를 기계실(56)에 설치하면, 예를 들어 실온 30℃의 경우, 적어도 고외 온도인 30℃까지 축열 탱크(52) 내의 부동액(57)의 온도를 상승시킬 수 있다. 또한, 도 2의 (b)에 도시하는 압축기(24)와 축열 탱크(52), 기계실 팬(68)의 배치는 일례에 불과하며, 냉장고(1)의 용량 등에 따라 최적의 배치가 결정된다.Fig. 3 is a view for explaining a structure using extreme thermal energy. As described above, the
통상의 냉장고(1)에서는, 1일에 1회 제상 운전을 실시한다. 고외 열에너지 이용 제상 모드인 부동액(57)을 사용하는 냉장고(1)의 운전에서는, 제상을 실시한 후라도 부동액(57)의 온도를 실온 레벨까지 승온시키는 것이 가능하다. 부동액(57)에 실온 이상의 열량을 축열하기 위해서는, 기계실(56)에 설치한 압축기(24)나 도시하지 않은 방열기로부터의 방열을 적극적으로 부동액(57)에 축열시킨다. 예를 들어, 압축기(24)의 토출 파이프 혹은 압축기(24)로부터 방출되는 열을, 축열 탱크(52) 내의 부동액(57)과 열교환시켜 열회수함으로써, 부동액(57)에 축열할 수 있다. 또한, 기계실(56)에 설치하는 방열기(92)에는, 방열을 촉진시키는 팬이 부설되는 경우가 많다. 따라서, 팬에 의해 송풍되어 방열기를 통과한 승온 공기와 열교환 가능한 장소에, 축열 탱크(52)를 설치한다.In the normal refrigerator 1, defrosting operation is carried out once a day. In the operation of the refrigerator 1 using the
즉, 파이프(55)에 의해 축열 탱크(52)와 순환 펌프(51)를, 파이프(53)에 의해 순환 펌프(51)의 토출구와 냉각기(7)를, 파이프(52)에 의해 냉각기(7)와 축열 탱크(52)를 각각 접속한다. 냉각기(7)와 열교환한 후의 부동액(57)이, 파이프(54) 내를 흐르고 있다. 축열 탱크(52) 내에 충전된 부동액(57)의 액면이, 파이프(54)와 축열 탱크(52)의 접속 위치보다도 아래에 있으면, 순환 펌프(51)를 역회전시켜 부동액 순환 파이프(58)(도 4 참조) 내의 부동액(57)을 회수할 수도 있다. 여기서, 부동액 순환 파이프(58)는, 냉각기(7)에 직접 접촉시켜 설치되어 있다. 순환 펌프(51)의 역회전에 의해 부동액 순환 파이프(58) 내에 부동액(57)이 남지 않아, 냉각 운전 중의 동결 방지나 제상 히터(22)에 의해 냉각기(7)를 단독 가열할 때의 가열 부하의 저감이 가능해진다.That is, the
도 4에, 냉장고(1)의 하단 냉동실(5)의 배면측에 배치되는 냉각기(7)의 주변부를 배면 측단면도로 도시한다. 냉각기(7)의 상부에 제상 센서(41)가 설치되어 있고, 제상 센서(41)가 검출한 온도에 기초하여 제상 운전에 관한 제어 판정을, 제어 수단(66)(도 3 참조)이 실행한다. 냉각기(7)의 하부에는, 종래부터 사용하고 있는 제상 히터(22)를 배치하고 있다. 제상 히터(22)는 전기 히터를 내부에 갖는 유리관(44)과 유리관(44)의 주위에 설치한 금속의 방열 핀(45)으로 구성되어 있다. 금속 핀(45) 대신에, 유리관(44)을 이중 유리관으로 해도 좋다. 어느 제상 히터(22)도, 가연성 냉매를 사용하는 냉장고(1)에서 채용된다. 고내에서 가연성 냉매가 누설되어도, 외측의 유리관 표면 온도가 가연성 냉매의 발화점 온도보다 낮으므로, 가연성 냉매의 발화를 방지할 수 있다. 유리관(44)의 상부에는, 제상수 적하 방지부(43)가 설치되어 있다. 고온으로 가열된 유리관(44)에 제상수가 직접 적하하여, 급격한 온도 변화에 의해 유리관이 파손되는 것을 방지한다.4 is a rear side sectional view of a peripheral portion of the
냉각기(7)와 부동액(57)을 열교환시켜 냉각기(7)를 가열하기 위해, 냉동 사이클의 냉매 배관과는 별도로, 냉각기(7)에 직접 접촉하도록 부동액 순환 파이프(58)를 설치하고 있다. 그리고 이 부동액 파이프(58)를, 냉각기(7)를 구성하는 각 단의 핀 사이에 코킹(caulking) 가공하고 있다. 부동액 순환 파이프(58) 내의 부동액(52)의 흐름 방향에는, 상측으로부터 하측으로 혹은 하측으로부터 상측으로가 있지만, 본 실시예에서는 이하의 이유에 의해 하측으로부터 상측으로 흘리고 있다.An
본 실시예에서는, 냉각기(7)에 부착된 서리가 완전히 녹은 후에, 제상시의 신뢰성을 높이기 위해 또한 제상 히터(22) 단독으로 냉각기(7)를 가열하고 있다. 부동액 순환 파이프(58)의 부동액 유입부를 냉각기(7)의 하부에 설치하고 있으므로, 냉각기(7)의 하부의 온도를 상부의 온도보다도 높게 할 수 있다. 즉, 제상 히터(22)가 온(ON)으로 되어, 단독 가열로 전환되면, 냉각기(7)에서는 하부로부터 순차 상부를 향해 온도가 상승하기 시작한다. 냉각기(7)의 상부에 설치한 제상 센서(41)가 소정의 온도를 검출하면, 제상 히터(22)에 의한 가열이 종료된다. 따라서, 제상 히터(22)가 단독 가열로 전환되기 전에, 냉각기(7)의 하부의 온도를 높여 두면, 소비 전력량에 크게 영향을 미치는 제상 히터(22)에 의한 단독 가열 시간을 짧게 할 수 있다.In this embodiment, after the frost attached to the
이와 같이 구성한 냉각기(7) 및 제상 히터(22)를 사용한 제상 운전에 대해, 이하에 설명한다. 순환 펌프(51)를 운전하면, 축열 탱크(52) 내의 부동액(57)은 배관(55, 53)을 경유하여 냉각기(7)에 설치한 부동액 순환 파이프(58)로 유입된다. 그때, 냉각기(7)에 부착된 서리와 열교환하여 서리를 녹인다. 냉각기(7)에서 열교환된 부동액(57)의 온도는 저하된다. 냉각기(7)를 거친 부동액(57)은 축열 탱크(52)로 복귀되고, 다시 동일한 경로를 소정 시간만큼 순환한다.The defrosting operation using the thus configured cooler 7 and the
축열 탱크(52)로 복귀되는 파이프(54)의 축열 탱크(52)측의 접속부는, 부동액(57)의 액면보다도 상부의 위치에 설치되어 있다. 그로 인해, 순환 펌프(51)를 역회전시키면 순환 펌프(51)는 부동액(57)이 아닌 공기를 송풍하므로, 냉각기(7)에 직접 접촉하고 있는 부동액 순환 파이프(58) 내의 부동액(57)은 송풍력에 의해 축열 탱크(52) 내로 되밀린다. 이에 의해, 부동액 순환 파이프(58) 내로부터 부동액(57)을 완전히 회수할 수 있어, 부동액 순환 파이프(58) 내의 부동액(57)의 동결이 방지된다. 또한, 부동액 순환 파이프(58) 내에 부동액(57)을 남기지 않으므로, 냉각 운전 중의 동결 방지에 더하여 순환 펌프(51)를 정지한 제상 히터(22) 단독으로 냉각기(7)를 가열할 때에 부하를 저감할 수 있다.The connection portion on the
이상 서술한 본 발명에 관한 냉장고(1)에 있어서의 에너지 절약의 모습을 도 5 및 도 6을 사용하여 설명한다. 도 5는 제상시에 필요한 열량을 모식적으로 나타낸 그래프이고, 도 6은 제상시에 필요한 전력량을 나타낸 도면이다. 종래 방식에서는, 냉각기(7)의 하부에 설치한 제상 히터(전기 히터)로부터만 제상에 필요한 열량 Q를 얻어, 냉각기(7)를 가열·제상하고 있었다. 따라서, 제상 히터가 가열하는 열량 Qe가, 제상에 필요한 열량 Q와 동등하다.The energy saving mode of the refrigerator 1 according to the present invention described above will be described with reference to Figs. 5 and 6. Fig. FIG. 5 is a graph schematically showing the amount of heat required during the defrosting, and FIG. 6 is a diagram showing the amount of power required for defrosting. In the conventional system, the amount of heat Q required for defrosting is obtained only from the defrost heater (electric heater) provided below the
이에 대해 본 발명의 냉장고(1)에서는 상술한 바와 같이, 제상 히터(22) 이외의 가열원, 즉, 고내 열에너지 Qin과 고외 열에너지 Qex를 이용하고 있다. 따라서, 제상에 사용하는 열량 Q는, 이들의 열원을 포함하여, Q=Qe'+Qin+Qex로 된다. 이들 3종류의 가열원에서는, 전기 히터(22)에 의한 가열이 가장 소비 전력이 크다.On the other hand, in the refrigerator (1) of the present invention, a heating source other than the defrost heater (22), that is, high internal thermal energy Qin and high external thermal energy Qex are used as described above. Therefore, the heat quantity Q used for defrosting includes Q = Qe '+ Qin + Qex including these heat sources. In these three types of heating sources, the heating by the
본 발명의 냉장고(1)에서는, 제상 히터(22) 이외에 가열원을 갖고 있으므로, 전기 히터(22)에 의한 가열량 Qe를 이 가열량 Qe보다도 적은 가열량 Qe'로 할 수 있어, 제상에 필요한 열량 Q가 가령 동일해도, 소비 전력량 E는 저감 가능하다. 또한, 고내 열에너지와 고외 열에너지를 이용한 제상으로 할 수 있으므로, 가열원과 서리의 전열 현상이 촉진되어, 제상에 필요한 열량 Q를 Q'로 감소시킬 수도 있다. 이에 의해, 제상시의 소비 전력량을 더욱 저감 가능하다.Since the refrigerator 1 of the present invention has the heating source in addition to the
여기서, 고내 열에너지 Qin에 의해 냉각기(7)를 가열할 때에는, 야채실(6)을 포함하는 냉장실(2) 내의 공기 자체가 열원으로 된다. 고내 열에너지 Qin을 얻기 위해 필요한 에너지는, 고내 팬(9)을 가동시킬 때의 팬 동력뿐이다. 고내 팬(9)이 가동되면, 야채실(6)을 포함하는 냉장실(2)의 공기가 냉각기(7)부로 송풍되어 서리를 녹일 때의 열원으로 된다. 그것과 함께 서리를 녹여 열교환하여 냉기로 되어, 야채실(6)을 포함하는 냉장실(2)로 복귀되어 냉각원으로 된다. 고외 열에너지 Qex에 의해 냉각기(7)를 가열할 때에는, 기본적으로 고외의 공기를 열원으로 하고 있으므로, 필요한 전력은 순환 펌프(51)를 가동시킬 때의 펌프 동력만큼이 된다.Here, when the
종래 방식의 전력량을 Ee(=Qe)로 하면, 상술한 바와 같이, 이 전력량값 Ee는 제상 히터에 의해 소비되는 전기 히터의 전력량과 동등하다. 한편, 본 발명의 냉장고(1)에서는, 제상 히터(22)의 전력량은 열량 Qe'에 상당하고, 고내 팬(9)의 전력량은 열량 Qin에 상당하고, 순환 펌프(51)의 전력량은 열량 Qex에 상당하므로, 소비되는 전력량 Ee'는 상기 3종의 전력량의 합과 동등해진다.Assuming that the amount of electric power of the conventional system is Ee (= Qe), as described above, this electric energy value Ee is equal to the electric energy of the electric heater consumed by the defrost heater. In the refrigerator 1 of the present invention, the amount of power of the
여기서, 제상 히터(22)에 의한 소비 전력량은 150W 정도인 것에 대해, 고내 팬(9) 및 순환 펌프(51)에서의 소비 전력량은 각각 수 W 정도이므로, 제상 히터(22)의 전력량을 삭감하는 것이, 제상시의 소비 전력량의 저감에 크게 기여한다. 따라서, 제상 히터(22) 이외의 가열 수단에 의해 가열하는 모드를 갖고 있는 본 발명에서는, 제상 히터(22)에서 소비되는 전력량을 저감하므로, 제상에 있어서의 냉장고(1) 전체의 소비 전력량을 Ee'로 삭감하는 것이 가능해진다.Since the power consumption by the
다음에, 도 7 내지 도 14를 이용하여, 제상 운전의 각종 운전 모드에 대해 설명한다.Next, various operation modes of the defrosting operation will be described with reference to Figs. 7 to 14. Fig.
[제1 모드][First Mode]
도 7 및 도 8은, 제상 운전의 제1 운전 모드에 대해 설명하기 위한 도면으로, 도 7은 제상 운전의 타임차트, 도 8은 제상 운전의 제어 흐름도이다. 도 7에서는, 냉장실 댐퍼(R 댐퍼)(20) 및 냉동실 댐퍼(F 댐퍼)(50), 고내 팬(9), 순환 펌프(51), 기계실 팬(68), 제상 히터(22)를 제어 수단(66)이 제어하였을 때의, 제상 센서 온도 TS 및 냉장실 온도 TR을, 각 제어 기기의 동작 상태와 함께 나타내고 있다. 또한, 제어 수단(66)은, 도 3에 도시하는 바와 같이, 냉장고(1)의 상부 배면측의 코너부에 설치되어 있고, CPU(66a)나 기억 수단(66b)을 갖고 있다.Figs. 7 and 8 are diagrams for explaining the first operation mode of defrosting operation, Fig. 7 is a time chart of defrosting operation, and Fig. 8 is a control flowchart of defrosting operation. 7, the refrigerator compartment damper (R damper) 20, the freezer compartment damper (F damper) 50, the
시각 t1은 제상 운전 개시시이고, 시각 t2는 제상 히터(22)의 단독 가열로 전환되는 시각이고, 시각 t3은 제상 운전이 종료되는 시각이다. 1일 1회, 미리 정한 시간 또는 압축기(24)의 동작 시간이 소정 시간으로 되면(시각 t1), 냉장고(1)의 제상 운전이 개시된다(스텝 S1). 이때, 제상 센서(41)가 검출한 온도 TS는 TS=T1이다.The time t1 is the time when the defrosting operation is started, the time t2 is the time when the
그런데, 제상 운전이 개시되는 시각 t1보다도 전의 냉장고(1)의 운전 상태는, 일반적으로는 냉각 운전이다. 그때, 냉장실 댐퍼(R 댐퍼)(20)를 개방하고 냉동실 댐퍼(F 댐퍼)(50)를 폐쇄하는 냉장실 냉각 운전으로 할지, 냉장실 댐퍼(R 댐퍼)(20)를 폐쇄하고 냉동실 댐퍼(F 댐퍼)(50)를 개방하는 냉동실 냉각 운전을 할지, 혹은 냉장실 댐퍼(R 댐퍼)(20)와 냉동실 댐퍼(F 댐퍼)(50)의 양쪽을 개방하여 냉장실(2)[야채실(6)을 포함함]과 냉동실(4, 5)의 양쪽 모두 냉각 운전을 할지는, 그때의 냉장고(1) 내의 온도 상태에 따라 결정된다. 어느 상태라도, 고내 팬(9)은 온이다. 또한 기계실 팬(68)은, 기계실(56)에 설치한 센서(60)가 검출한 온도에 따라서, 온 또는 오프(OFF)로 되어 있고, 외기온이 높으면 통상 온 상태이다.Incidentally, the operating state of the refrigerator 1 before the time t1 at which defrosting operation is started is generally a cooling operation. At this time, the refrigerator compartment damper (R damper) 20 is opened and the freezer compartment damper (F damper) 50 is closed, or the refrigerator compartment damper (R damper) 20 is closed and the freezer compartment damper The refrigerator compartment 2 (including the vegetable compartment 6) is opened by opening both the freezer compartment damper (R damper) 20 and the freezer compartment damper (F damper) And the freezing
본 실시예에서는, 냉장실(2) 온도가 제상 운전 개시의 시각 t1 전에 상승하고 있으므로, 냉동실 냉각을 실시하고 있다. 즉, 냉장실 댐퍼(R 댐퍼)(20)를 폐쇄, 냉동실 댐퍼(F 댐퍼)(50)를 개방, 고내 팬(9)을 온, 기계실 팬(68)을 온으로 하고 있다.In this embodiment, since the temperature of the refrigerating
제어 수단(66)은, R 댐퍼(20)를 개방, F 댐퍼(50)를 폐쇄, 고내 팬(9)을 온, 순환 펌프(51)를 온, 기계실 팬(68)을 온, 제상 히터(22)를 오프로 설정한다(스텝 S2). 즉, 냉각기(7)에서 발생한 냉기를 냉장실(2) 및 야채실(6)로만 유도하고, 상하단 냉동실(4, 5)로는 유도하지 않는다. 상술한 바와 같이, 제상 운전 중에는 냉각기(7)가 가열되므로 냉각기(7)가 냉동 온도를 실현할 수 없을 우려가 있기 때문이다.The control means 66 opens the
이 제상 운전은, 고내 팬(9) 가동에 의한 고내 열에너지와, 순환 펌프 가동(51)에 의한 고외 열에너지를 이용한 제상 운전이다. 순환 펌프(51)를 가동시키면, 부동액 순환 파이프(58)를 통해 서리가 가열된다. 그 결과, 부동액(57)의 온도가 저하된다. 부동액 순환 파이프(58)로부터 서리에 방열한 만큼을 보충하기 위해, 기계실 팬(68)을 가동시켜 고외의 열에너지의 부동액(57)에의 축열을 촉진시킨다. 축열 탱크(52)에는 온도 센서(60)가 설치되어 있다. 부동액(57)의 온도를 검출하여, 제상 중인 기계실 팬(68)을 제어 수단(66)이 제어한다. 제상 운전 중이며 외기 온도보다도 부동액(57)의 온도가 낮은 경우에는, 기계실 팬(68)을 가동시킨다.This defrosting operation is a defrosting operation using high thermal energy due to the operation of the
이 제상 운전 상태시에 있어서의 냉각기(7)에서의 착상 및 융해 상태를, 모식적으로 도 9의 (a)에 도시한다. 제상 운전 개시 시각 t1로부터 제상 히터(22)에 의한 단독 가열로 전환되는 시각 t2까지의 동안, 고내 팬(9)을 가동시켜 고내 열에너지를 이용하는 제상에서는, 냉각기(7)에 성장한 서리층을 주로 외측으로부터 가열한다. 야채실(6)을 포함하는 냉장실(2)로 순환하는 순환 공기(61)는 서리층 내부도 통과하지만, 서리는 외측으로부터 융해된다. 한편, 순환 펌프(51)를 가동시켜 고외 열에너지를 이용하는 제상에서는, 냉각기(7)에 설치한 부동액 순환 파이프(58)로부터 서리를 가열한다. 이에 의해, 서리를 내측으로부터 녹여, 융해 부분(63)이 형성된다. 따라서, 냉각기(7)에 부착된 서리층의 외측과 내측으로부터 융해가 발생하고, 또한 냉각기(7)를 통과하는 강제 대류에 의해 공기와 서리의 전열이 촉진되어, 서리를 빠르고 균일하게 녹일 수 있다.Fig. 9 (a) schematically shows the fusing and melting state in the cooler 7 in the defrosting operation state. The frost layer grown on the
도 7로 되돌아가, 제상 센서(41)가 검출하는 온도 TS는 냉각기(7)의 온도이므로, 제상 운전이 시작되면 부동액 순환 파이프(58) 내의 부동액(57) 등에 의해 그 온도 TS는 TS=T1로부터 서리가 녹기 시작하는 TS=0℃까지 상승한다. 여기서, 시각 t4로부터 t5까지의 동안은 서리가 융해하고 있는 시간이며, 서리로부터 물로 상(相)변화하고 있으므로 제상 센서 온도 TS는 거의 TS=0℃=일정으로 된다. 이 동안, 고내 팬(9)이 가동되고 있으므로 융해 잠열을 순환 공기(61)로부터 빼앗아, 냉각기(7)를 통과한 순환 공기(61)가 냉각되고, 순환 공기(61)는 야채실(6) 및 냉장실(2)로 유도되어 야채실(6) 및 냉장실(2)을 냉각한다. 여기서, 고내 팬(9)이 가동되고 있으므로 냉장실 온도 TR은 저하된다. 그리고 서리가 녹고 있는 시각 t4∼t5의 사이는, 안정된 냉장 온도를 유지한다.7, since the temperature T s detected by the
고내 에너지와 고외 에너지를 이용한 제상 운전을 계속한 결과, 제상 센서(41)가 검출하는 온도 TS가 어는점 온도 이상의 온도로 되면, 즉 TS=T2로 되면(스텝 S3), 냉각기(7)에 부착된 서리가 소실된 것으로서, 냉각기(7) 주변에 남아 있을 우려가 있는 서리를 융해시키기 위해, 제상 히터(22)의 제상 운전으로 전환한다(스텝 S4). 이 온도 T2는, 예를 들어 서리의 융해 종료 직후의 온도 1℃로 한다.When the temperature T S detected by the
즉, 서리의 융해가 완료되었으므로, R 댐퍼(20)를 폐쇄, F 댐퍼(50)를 개방, 고내 팬(9)을 오프, 순환 펌프(51)를 오프, 기계실 팬(68)을 오프, 제상 히터(22)를 온의 상태로 제어 수단(66)이 전환한다. 제상 센서 온도 TS가 TS=T2에 도달한 시점에서 냉각기(7)의 서리는 녹고 있지만, 냉각기(7) 이외의 주변부에 서리가 남아 있는 경우도 있으므로, 신뢰성의 확보를 목적으로 냉각기(7)의 하부에 설치한 제상 히터(22)에 의해 단독 제상한다.The
본 실시예에서는, 히터(22)에 의해 단독 제상하는 경우에는, 히터(22)에 의해 가열된 냉각기(7) 주위의 공기의 자연 대류를 촉진하기 위해, 냉동실 댐퍼(F 댐퍼)(50)를 개방한다. 이에 의해, 냉각기(7)⇒냉동실 댐퍼(F 댐퍼)(50)⇒냉동실(4, 5)⇒냉동실 복귀구(17)⇒냉각기(7)로 흐르는 자연 대류에 의한 순환류를 발생시킨다.In the present embodiment, when the defrosting is performed by the
가열된 공기가 냉동실 댐퍼(F 댐퍼)(50)를 통과하여 냉동실(4, 5)에 유입되므로, 냉동실(4, 5)의 열부하는 증대된다. 그러나 히터(22)에 의해 단독 제상하는 시간은 어디까지나 냉각기(7)의 서리가 녹은 후의 근소한 시간이고, 냉동실(4, 5)에 가열된 공기가 유입되는 시간도 종래의 히터 단독 제상 시간과는 비교가 되지 않는 짧은 시간으로, 전체적으로는 냉동실 댐퍼(F 댐퍼)(50)를 개방한 쪽이 효과적으로 제상할 수 있다. 또한, 냉동실(4, 5)측에서는 상기한 바와 같이 순환류를 발생시키기 쉽지만, 냉장실(2)측에는 순환류를 발생시키기 어려우므로, 냉장실 댐퍼(R 댐퍼)(20)는 폐쇄로 한다. 고내 팬(9)은 오프로 한다.The heated air flows into the freezing
제상 히터(22)에 의한 가열에서는, 부동액 순환 파이프(58) 내에 부동액(57)이 남은 상태에서는 가열 부하가 증가하게 된다. 따라서, 제상 센서 온도 TS가 TS=T2로 된 시점에서 순환 펌프(51)를 역회전시킨다. 이에 의해, 부동액 순환 파이프(58) 내의 부동액을 축열 탱크(52)에 회수할 수 있다. 제상 종료시의 냉각기(7)의 온도는, 냉각기(7)의 상부의 제상 센서 온도 TS가 TS=약 10℃이지만, 제상 히터(22)에 가까운 냉각기(7)의 하부에서는 40℃ 부근으로 되어 있는 경우가 있다. 고외 열에너지를 이용한 후의 부동액(57)의 온도는, 서리를 녹였으므로 저하되어 있다. 제상 센서 온도 TS가 축열 탱크(52)에 설치한 온도 센서(60)에 의해 계측되는 부동액(57)의 온도보다도 높은 경우에는, 순환 펌프(51)를 가동시켜 냉각기(7)의 열을 회수하는 것이 좋다. 이에 의해, 제상 운전으로부터 통상의 냉각 운전으로 복귀할 때에, 압축기(24)를 운전하기 전에 냉각기(7)의 온도를 낮출 수 있어, 재냉각 시간을 단축할 수 있다.In the heating by the
제상 히터(22) 단독으로 냉각기(7)를 가열할 때의 냉각기(7) 주위의 모습을, 도 9의 (b)에 모식적으로 도시한다. 이 도 9의 (b)는 도 9의 (a)와 마찬가지의 제상 중인 냉각기(7)의 도면이다. 이 상태에서는, 냉각기(7)에는 착상은 보이지 않고, 제상 히터(22)에 의해 가열된 냉각기(7)의 하부 주변의 공기(62)가 하방으로부터 상방을 향해 흐르고 있다. 이때, 냉각기(7)의 상부를 향해 온도가 상승하기 시작하고, 동시에 냉각기(7)의 주변부의 벽면도 가열되어, 서리의 융해 잔류가 없어진다.Fig. 9 (b) schematically shows a state around the
제상 센서 온도 TS가 TS=T3으로 되면(스텝 S5), 제상 히터(22)에 의한 단독의 제상 운전을 종료한다(스텝 S6).When the defrost sensor temperature T S is equal to T S = T3 (step S5), the defrosting operation by the
제상 운전이 종료되면, 냉각 운전을 재개한다. 그로 인해, 고내 팬을 온으로 한다. 제상 운전 전과 마찬가지로, 제상 운전 종료 후의 냉장고(1)의 고내 온도에 따라서 냉각 운전의 상태는 다르지만, 본 실시예에서는, 냉장실(4)[야채실(6)을 포함함] 및 냉동실(4, 5) 모두 냉각 운전하는 것으로 하고, 냉장실 댐퍼(R 댐퍼)(20), 냉동실 댐퍼(F 댐퍼)(50)의 양쪽을 개방하고, 고내 팬(9)을 온, 기계실 팬(68)을 온으로 한다.When the defrosting operation is completed, the cooling operation is resumed. Therefore, the internal fan is turned on. The refrigerating chamber 4 (including the vegetable compartment 6) and the freezing
본 실시예에 따르면, 전기 에너지를 사용하는 제상 히터 이외의 가열원, 즉, 소비 전력량이 적은 고내 열에너지와 고외 열에너지를 가열원으로 한 제상을 할 수 있다. 바꾸어 말하면, 서리의 융해 잠열을 이용한 냉장실의 냉각을 행할 때, 종래의 제상 히터(22)를 가열원으로 하지 않고, 서리를 고내 열에너지를 이용하여 냉각기 표면측(외측)으로부터 및 고외 열에너지를 이용하여 서리의 외부 표면측(내측)으로부터 녹이는 가열 수단을 사용하고 있으므로, 투입 에너지를 적게 하여 효율적으로 서리의 융해 잠열을 이용한 냉각이 가능해진다.According to this embodiment, it is possible to perform defrosting using a heating source other than a defrost heater using electric energy, that is, a high-temperature thermal energy with a small power consumption and a high thermal energy as a heating source. In other words, when cooling the refrigerating chamber using the latent heat of fusion of the frost, the
[제2 모드][Second mode]
도 10 및 도 11을 이용하여, 본 발명에 관한 제상 운전의 제2 모드에 대해 설명한다. 도 10은 도 7에 나타낸 것과 마찬가지의 제상 운전의 타임차트이고, 도 11은 제상 운전 제어의 흐름도이다. 본 모드는, 착상량이 많은 경우에 적합한 모드이다. 상기 제1 모드와 다른 것은, 제상 히터(22)에 의한 가열 개시를 빠르게 하여, 고내 팬(9) 가동에 의한 고내 열에너지와, 순환 펌프(51)의 가동에 의한 고외 열에너지를 이용한 제상이 종료되기 전에, 제상 히터(22)을 온시키고 있다. 착상량이 많은 경우, 즉, 서리의 융해가 종료되는 시각 t5까지 시간이 걸리는 경우는, 고내 열에너지와 고외 열에너지만으로는 열원이 부족하여, 서리가 녹을 때까지 냉동실(4, 5)의 온도가 한계 온도보다 상승할 우려가 발생한다. 따라서, 제2 모드에서는, 시각 t2에 도달하기 전에, 제상 히터(22)를 가열원으로서 작동시켜, 제상 시간의 단축을 도모하고 있다. 제상 운전 전후의 냉장고(1) 내의 온도 및 동작 상태는, 상기 도 7의 실시예와 동일하다.The second mode of the defrosting operation according to the present invention will be described with reference to Figs. 10 and 11. Fig. 10 is a time chart of defrosting operation similar to that shown in Fig. 7, and Fig. 11 is a flowchart of defrosting control. This mode is suitable for a large amount of implantation. The first mode is different from the first mode in that the start of heating by the
더욱 구체적으로 설명하면, 1일 1회 또는 압축기(24)의 운전 시간이 소정 시간으로 되면, 제상 운전 모드가 개시된다(스텝 S7). 이 시각이 시각 t1이다. R 댐퍼(20)를 개방, F 댐퍼(50)를 폐쇄, 고내 팬(9)을 온, 순환 펌프(51)를 온, 기계실 팬(66)을 온, 제상 히터(22)를 오프로 하여(스텝 S8), 제상 운전을 개시한다. 서리의 융해가 완료되는 시각 t5보다도 전의 시간 중에, 냉동실(2)의 온도 TR이 TR=TF2 이상으로 되면(스텝 S9), 냉동실(4, 5)에 보존한 식품의 보존성의 악화가 우려되므로, 서리의 융해 도중이기는 하지만 제상 히터를 온으로 한다(스텝 S10). 여기서, 시각 t5는 서리의 융해가 완료되는 시각이고, 시각 t6은 냉동실 온도 TR이 TR=TF2로 되는 시각이다.More specifically, once a day or when the operation time of the
제상 센서 온도 TS가 TS=T2로 되면, R 댐퍼(20)를 폐쇄, F 댐퍼(50)를 개방, 고내 팬(9)을 오프, 순환 펌프(51)를 오프, 기계실 팬(66)을 오프로 전환하여, 제상 히터(22)는 온 상태를 계속한다(스텝 S12). 제상 센서 온도 TS가 어는점 이상의 온도인 TS=T3으로 될 때까지, 제상 히터(22)를 단독 사용하여 냉각기(7)를 가열한다.When the defrost sensor temperature T S is a T S = T2, closing the
본 제상 운전 모드에서는, 서리의 융해 잠열을 이용하여 냉장실(2)을 냉각하기 위해, 투입 에너지를 가능한 한 적게 하고, 고내 열에너지와 고외 열에너지를 열원으로 한 제상 운전(t4∼t5)을 실행함으로써, 서리의 융해 잠열을 이용한 냉장실(2)의 냉각을 실현하고 있다. 착상량이 많은 경우는, 서리가 완전히 녹기 전에 제상 히터(22)를 가열원에 추가하여, 서리가 완전히 융해되는 시간(∼t5)을 단축할 수 있다.In this defrosting operation mode, the defrosting operation (t4 to t5) is performed in which the input energy is made as small as possible and the high thermal energy and the high thermal energy are used as the heat source in order to cool the refrigerating
[제3 모드][Third mode]
본 발명에 관한 제상 운전의 다른 모드를 도 12를 이용하여 설명한다. 도 12는 도 7, 도 10과 마찬가지의 제상 운전의 타임차트이다. 착상량이 적은 경우에 적합한 제상 운전 모드이다. 착상량이 적으면, 서리가 녹는 시간 간격 t4∼t5가 짧다. 또한, 제상 센서(41)가 검출하는 온도 TS의 상승이 빠르다. 따라서, 서리가 적은 경우의, 제상 개시로부터 서리의 융해 개시까지의 온도 구배를 미리 측정한다. 그리고 이 값을 기준값으로 하여 이보다도 온도 구배가 작은 경우는 서리가 적다고 판단한다. 제상 운전의 전후의 냉장고(1) 내의 온도 및 동작 상태는, 상기 도 7의 실시예와 동일하다.Other modes of the defrosting operation according to the present invention will be described with reference to Fig. 12 is a time chart of defrosting operation similar to that of Figs. 7 and 10. Fig. It is a defrosting operation mode suitable for a small implantation amount. If the amount of fusing is small, the time interval t4 to t5 in which the frost melts is short. In addition, the temperature T S detected by the
착상량이 적다고 판단되었을 때에는, 시각 t1∼t4까지 고내 팬(9)을 가동하여, 고내 열에너지에 의한 제상을 실시한다. 온도 구배가 이 기준값보다 크고, 착상량이 적은 상태가 아니라고 판단되었을 때에는, 도 7에 나타낸 제1 제상 운전 모드로 된다. 구체적으로는, 착상량을 판단하는 시각 t7까지는 제1 제상 운전 모드와 마찬가지로, R 댐퍼(20)를 개방, F 댐퍼(50)를 폐쇄, 고내 팬(9)을 온, 순환 펌프(51)를 온, 기계실 팬(68)을 온, 제상 히터 오프로 하여 제상 운전을 개시한다. 여기서 제상 운전 개시 시각 t1은, 1일 1회의 정해진 시각, 또는 압축기의 동작 시간 등으로부터 정한다.When it is judged that the implantation amount is small, the
제상 센서 온도 TS가 아직 어는점 이하인 착상량의 판단 시각 t7에 있어서, 제상 센서 온도 TS가 미리 정한 기준값 T7 이하이면, 제상 센서 온도 TS가 어는점 온도로 될 때까지, 즉, 서리가 융해되기 시작할 때까지, 순환 펌프(51)를 오프로, 기계실 팬(66)을 오프로 전환하여, 고내 팬에 의한 냉기의 순환만으로 냉각기(7)를 가열한다. 제상 센서 온도 TS가 어는점 온도로 되는 시각 t4에서, 가열량의 부족을 보충하기 위해, 다시 순환 펌프(51)를 온, 기계실 팬(66)을 온으로 전환한다. 이후에는, 도 7에 나타낸 제1 제상 운전 모드와 동일하다.In the defrost sensor temperature T S is still determined time t7 of the freezing point or less implantation amount, it is when the defrost sensor temperature T S is a predetermined reference value T7 or less, until the defrost sensor temperature T S is to be a freezing point temperature, that is, frost and thawing The
[제4 모드][Fourth mode]
도 13 및 도 14를 이용하여, 본 발명에 관한 제4 제상 운전 모드에 대해 설명한다. 도 13은 제상 운전의 타임차트이고, 도 14는 제상 운전의 제어 흐름도이다. 본 제상 운전 모드는, 제상 센서 온도 TS가 하한 온도 T0에 도달하였을 때에, 제상 운전을 기동시키는 모드이다. 축열 탱크(52)에 충전한 부동액(57)의 농도를 조정하여, 부동액(57)의 동결 온도가 정해진다. 제상 운전의 전후의 냉장고(1) 내의 온도 및 동작 상태는, 상기 도 7의 실시예와 동일하다.The fourth defrosting operation mode according to the present invention will be described with reference to Figs. 13 and 14. Fig. Fig. 13 is a time chart of the defrosting operation, and Fig. 14 is a control flowchart of the defrosting operation. This defrosting operation mode is a mode for starting the defrosting operation when the defrosting sensor temperature T S reaches the lower limit temperature T0. The freezing temperature of the
그런데, 부동액(57)의 동결 온도를 낮추기 위해서는, 부동액(57)의 농도를 짙게 할 필요가 있지만, 농도를 짙게 하면 부동액의 점도가 지나치게 높아져 순환 펌프(51)의 동력이 증가한다. 그 결과, 고외 열에너지에 의해 비축한 열을 부동액 순환 파이프(58)로 수송할 때의 소비 전력량이 증가한다. 또한 비열이 작아져, 축열 탱크(52)의 용량이 증대되어 설치성이 악화된다.However, in order to lower the freezing temperature of the
또한, 냉장고(1)에서는, 급속하게 냉동시키는 경우에 급속 냉동 운전을 실시하지만, 이 급속 냉동 운전에서는 통상 냉각 운전에 비해 냉각기(7)의 온도가 저하되므로, 일반적으로는 부동액(57)의 농도를 높여 부동액(57)의 동결 방지를 하고 있다. 이러한 부동액(57)의 농도 변화에서의 대응에 의한 종래의 제상 운전에 있어서의 문제를 해소하기 위해, 본 제4 제상 운전 모드에서는, 부동액의 농도를 높이는 일 없이 배관 내의 동결 방지를 가능하게 하고 있다.In the refrigerator 1, the rapid freezing operation is performed in the case of rapid freezing. However, in this rapid freezing operation, the temperature of the
축열 탱크(52)에 충전되어 있는 부동액(57)의 동결 온도 이하의 소정 온도 T0에서, 제상을 개시한다(스텝 S15). 이 온도에서 순환 펌프(51)를 가동시키면, 배관 내에서 부동액이 동결될 우려가 있다. 따라서 제어 수단(66)은, R 댐퍼(20)를 개방, F 댐퍼(50)를 폐쇄, 고내 팬(9)을 온, 순환 펌프(51)를 오프, 기계실 팬(68)을 오프, 제상 히터(22)를 오프로 전환한다(스텝 S16). 즉, 도 7에 나타낸 제1 제상 운전 모드와는, 순환 펌프(51)를 오프로 하는 점만 다르다. 이 고내 팬(9)에 의한 고내 에너지와 기계실 팬(68)에 의한 고외 에너지의 축열에만 의해 제상 운전을 잠시 동안 계속한다. 그리고 제상 센서 온도 TS가 부동액(52)의 동결 온도를 초과하는 온도 T1까지 상승하면(스텝 S17), 순환 펌프(51)를 온으로 하여 부동액(52)에 의해 냉각기(7)를 가열한다(스텝 S18). 그 이후는 도 7에 나타낸 제1 제상 운전 모드와 동일하다(스텝 S20 내지 스텝 S24). 또한, 스텝 16 대신에, 제상 운전 개시 후, 잠시 동안 고내 팬(9)과 순환 펌프(51)를 정지 상태로 해 두고, 제상 센서 온도 TS가 상승하는 것을 기다리도록 해도 좋다.Defrosting is started at a predetermined temperature TO below the freezing temperature of the
또한, 도 10 및 도 11에 나타내는 제2 제상 운전 모드에 있어서와 마찬가지로, 착상이 지나치게 많아 서리의 융해가 종료(시각 t5)되기 전에 냉동실 온도가 TF2를 초과하여 상승하는 경우에는, 제상 히터(22)의 가열 개시를 빠르게 하여 온으로 한다. 즉, 냉동 운전이 장시간에 걸쳐 정지되는 경우(스텝 S19)에는, 서리의 융해를 가속시키기 위해, 제상 히터를 온으로 한다(스텝 S20). 제상 센서 온도 TS가 T2에 도달하면(스텝 S21), 제상 히터(22)의 단독 가열로 전환한다(스텝 S22). 제상 히터(22)의 단독 가열에 의해 제상 센서 온도 TS를 T3까지 높이고(스텝 S23), 그 후 제상 운전을 종료한다(스텝 S24).In the same manner as in the second defrosting operation mode shown in Figs. 10 and 11, when the freezing compartment temperature rises above TF2 before the frost melting ends (time t5), defrost heater 22 ) Is started to be turned on. That is, when the freezing operation is stopped for a long time (step S19), the defrost heater is turned on to accelerate the melting of the frost (step S20). When the defrost sensor temperature T S reaches T2 (step S21), the
이상 서술한 본 발명의 각 실시예 및 제상 운전 모드에 따르면, 제상시에 냉각기에 성장한 서리의 냉열 에너지를 유효 이용하고 있으므로, 투입 에너지가 적은 제상을 하면서 서리의 융해 잠열을 이용한 냉각도 실시 가능하여, 소비 전력량을 저감할 수 있다. 또한, 종래는 부동액을 사용한 가열 수단밖에 갖고 있지 않으므로, 착상량이 많은 경우에 냉동실의 온도 상승을 억제하는 것이 곤란하였다. 상기 각 실시예에 따르면, 착상량에 따른 제상이 가능하므로, 착상량이 적은 경우에는 제상 시간을 단축할 수 있고, 착상량이 많은 경우에는 냉동실 온도의 온도 상승을 억제할 수 있는 동시에 부동액의 동결 등의 문제를 방지할 수 있다.According to each of the embodiments of the present invention and the defrosting operation mode described above, since the cool heat energy of the frost that has grown on the cooler during the defrosting operation is effectively used, it is possible to perform cooling using the latent heat of fusion of the frost while defrosting with little input energy , And the amount of power consumption can be reduced. In addition, conventionally, since there is only heating means using an antifreeze liquid, it is difficult to suppress the temperature rise in the freezing chamber when the congestion amount is large. According to each of the above embodiments, defrosting according to the implantation amount can be performed. Therefore, when the implantation amount is small, the defrosting time can be shortened. When the implantation amount is large, the temperature rise of the freezing compartment temperature can be suppressed, The problem can be prevented.
또한, 냉장고에서는, 서리는 주로 냉각기에 발생하지만, 냉각기 이외에, 예를 들어 냉각기가 수납되어 있는 풍로 표면(고체 벽면) 혹은 고내 순환 팬 근방에도 서리가 성장하는 경우가 있다. 종래의 부동액을 사용한 제상에서는, 직접 냉각기를 가열하므로, 가열원인 부동액과 냉각기에 부착된 서리의 전열은 촉진되지만, 냉각기로부터 이격된 장소의 서리를 확실하게 녹이는 것이 곤란하였다. 본 실시예에서는, 제상 히터를 주로 냉각기로부터 이격된 장소의 제상에 이용하고 있으므로, 전력량도 약간이면 되는 동시에, 확실하게 냉장고 각 부의 착상을 제상할 수 있다.Further, in the refrigerator, the frost mainly occurs in the cooler, but the frost may grow in addition to the cooler, for example, in the vicinity of the air passage surface (solid wall surface) in which the cooler is housed or in the vicinity of the inward circulation fan. Since the direct cooler is heated by the conventional antifreeze, the frost attached to the antifreezing liquid and the cooler is promoted, but it is difficult to reliably dissolve frost in a place apart from the cooler. In this embodiment, since the defrost heater is mainly used for defrosting the space away from the cooler, the amount of electric power can be reduced to some extent, and defrosting of the refrigerator parts can be reliably performed.
또한, 상기 실시예에 나타내는 냉장고에서는, 제상 히터(전기 에너지) 이외의 가열원, 즉, 소비 전력량이 적은 고내 열에너지와 고외 열에너지를 가열원으로 한 제상을 실시하므로 에너지가 절약된다.In the refrigerator shown in the above embodiment, energy is saved because a heating source other than a defrost heater (electric energy), that is, defrosting using high thermal energy and high thermal energy having a small amount of power consumption as a heating source is performed.
1 : 냉장고
2 : 냉장실
2a, 2b : 도어
2c : 분출구
3 : 제빙실
3a : 도어
3b : 수납 용기
4 : 상단 냉동실
4a : 도어
4b : 수납 용기
5 : 하단 냉동실
5a : 도어
5b : 수납 용기
6 : 야채실
6a : 도어
6b : 수납 용기
6d : 야채실 복귀구
7 : 냉각기
8 : 냉각기 수납실
9 : 고내 팬
10 : 단열 상자체
11 : 냉장실 송풍 덕트
12 : 상단 냉동실 송풍 덕트
13 : 하단 냉동실 송풍 덕트
17 : 냉동실 복귀구
18 : 야채실 복귀 덕트
18a : 야채실 복귀 토출구
20 : 냉장실 댐퍼(R 댐퍼, 제1 개폐 수단)
21 : 증발 접시
22 : 제상 히터(제1 가열 수단)
23 : 통
24 : 압축기
25 : 진공 단열재
27 : 드레인 구멍
28, 29 : 단열 구획벽
32 : 도어 포켓
36 : 선반
40 : 냉동실 전방면 구획부
41 : 제상 센서
43 : 제상수 적하 방지부
44 : 유리관
45 : 금속 핀(방열 핀)
46 : 냉장실 냉기 복귀 풍로
50 : 냉동실 댐퍼(F 댐퍼, 제2 개폐 수단)
51 : 순환 펌프
52 : 축열 탱크
53 내지 55 : 파이프
56 : 기계실
57 : 부동액
58 : 부동액 순환 파이프
59 : 서리
60 : 센서
61 : 순환 공기
62 : 가열 공기
63 : 융해 부분
66 : 제어 수단
66a : CPU
66b : 기억 수단
68 : 기계실 팬
71 내지 73 : 냉기(의 흐름)
91 : 기계실 커버
92 : 방열기
93 : 압축기 지지부
94 : 기계실 베이스
96 : 흡입구
97 : 토출구1: Refrigerator
2: Refrigerator
2a, 2b: Door
2c:
3: Ice making room
3a: Door
3b: storage container
4: Top Freezer
4a: Door
4b: storage container
5: Lower freezer
5a: door
5b: storage container
6: Vegetable room
6a: Door
6b: storage container
6d: Vegetable room return port
7: Cooler
8: Cooler compartment
9: High fan
10: Insulation phase itself
11: Refrigerator duct blowing duct
12: Top freezer blowing duct
13: Lower freezing room blowing duct
17: Freezer room return port
18: Return duct of vegetable room
18a: Return to the vegetable room outlet
20: Refrigerating chamber damper (R damper, first opening and closing means)
21: evaporation dish
22: defrost heater (first heating means)
23:
24: Compressor
25: Vacuum insulation
27: drain hole
28, 29: an insulation partition wall
32: Door pocket
36: Shelf
40: Freezer compartment front compartment
41: defrost sensor
43: Constant dropping prevention part
44: Glass tube
45: metal pin (heat dissipation pin)
46: Refrigerating chamber return air flow
50: Freezer damper (F damper, second opening / closing means)
51: circulation pump
52: storage tank
53 to 55: pipe
56: Machine room
57: Antifreeze
58: Antifreeze circulation pipe
59: Frost
60: Sensor
61: Circulating air
62: Heating air
63: melting portion
66: control means
66a: CPU
66b: storage means
68: Machine room fan
71 to 73: Cold air (flow)
91: Machine room cover
92: Radiator
93: compressor support
94: Machine room base
96: inlet
97:
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