KR101450664B1 - 냉장고의 제상장치 및 제상방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉장고의 제상장치 및 제상방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 제상운전에 따른 냉장고의 온도 상승을 방지하고, 제상운전의 효율을 높이기 위해, 히터에서 가열된 공기를 순환시켜 다시 히터로 재공급시킴으로써, 제상 시간 및 전력 소모를 줄일 수 있으며, 가열된 공기가 냉장고 내부로 유입되지 않도록 냉기 유로에서 냉장고로 통하는 유로를 차단하여 냉장고 내부의 온도가 상승되지 않아 정온 유지가 가능한 냉장고의 제상장치 및 제상방법을 제공하기 위한 것이다.

그 기술적 구성은 냉장고의 증발기 표면에 형성된 성에를 제거하는 제상장치에 있어서, 상기 성에를 제거하기 위해 히터에서 열이 발생되면, 발생된 열을 포함한 공기가 냉기 유로로 이동되도록 강제 순환시키는 팬; 상기 냉기 유로내의 공기가 냉동실 및 냉장실로 이동되지 않도록, 상기 냉기 유로를 폐쇄시키는 제1 개폐기 및 제2 개폐기; 상기 냉기 유로내의 공기가 상기 히터로 재공급되도록 관통형성된 홀을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

제상, 장치, 팬, 유로, 재순환, 효율, 히터, 증발기, 개폐기, 재공급

Description

냉장고의 제상장치 및 제상방법{DEFROSTING APPARATUS FOR A REFRIGERATOR AND METHOD THEREOF}

본 발명은 냉장고의 제상장치 및 제상방법에 관한 것으로, 증발기 표면에 형성된 성에를 제거하는 제상운전시, 증발기를 포함한 유로를 차단하고, 히터의 열기를 팬으로 순환시켜 효율적인 제상이 이루어지는 냉장고의 제상장치 및 제상방법에 관한 것이다.

일반적으로, 냉장고는 식료품 등을 보관하기 위해 보관실을 저온으로 유지하는 장치로서, 대략 3℃ ~ 4℃의 온도에서 상기 식료품을 보관하는 냉장실과, 영하의 온도에서 상기 식료품을 보관하는 냉동실로 구성된다.

상기 냉장고의 냉각 사이클에 대한 원리를 간단히 설명하면 다음과 같다.

냉장고에서 사용되는 냉매는 압축기에서 고온, 고압으로 압축되고, 냉매관을 따라 응축기로 보내진다. 이 후에 냉매는 응축기에서 액화되며, 냉매관을 따라 팽창밸브로 이동된 후 상기 팽창밸브에 의하여 저온, 저압의 상태가 된다.

그리고, 냉매관을 따라 증발기로 이동된 냉매는 기화됨으로써 순간적으로 주 변의 열을 빼앗게 되고, 결과적으로 냉장고 본체 내부의 온도는 하강되어 식료품 등을 저온에서 보관할 수 있게 된다.

그러나, 냉장고를 오랜 시간동안 운행을 하게 되면, 냉동실에 설치된 증발기에는 성에가 발생하게 되고, 이에 따라 증발기는 기능이 저하된다.

따라서, 증발기가 제 기능을 수행할 수 있도록, 상기 증발기에 형성된 성에를 제거해야 할 필요가 있는데, 종래 기술에 따른 냉장고에서는 상기 성에를 제거하기 위하여, 압축기의 작동을 일정 시간 중지시키고, 히터를 가동시켜 증발기에 성에를 제거했다.

도 1을 참조하여, 전술한 종래 냉장고의 제상 장치에 대하여 구체적으로 살펴본다.

종래 기술에 따른 냉장고(100)는 냉동실(110)과 냉장실(120)로 구성되며, 냉동실(110)의 벽면 내부 일측에는 상기 냉동실(110) 및 냉장실(120)로 냉기를 공급하는 증발기(Evaporator, 130) 및 팬(150)이 구비된다.

상기 증발기(130)에서 냉기를 발생시키면, 팬(150)이 구동되어 냉동실(110)과 냉장실(120)로 냉기를 순환시키고, 상기 팬(150)의 구동으로 인한 냉기의 순환에 따라 고내의 온도가 기 설정된 온도로 유지된다.

그리고, 냉장실(120) 및 냉동실(110)에 냉기를 전달하는 정상운전 과정에서, 상기 증발기(130)에 발생된 성에를 제거하는 제상운전을 주기적으로 실시한다.

한편, 상기 팬(150)과 연결된 냉기 유로(160)는 냉동실(110)과, 냉장실(120)로 각각 연결되도록 제1 유로(160a)와 제2 유로(160b)로 분기된다.

여기서, 전술한 제상운전에 대하여 도 2를 참조하여 설명하면, 제상운전이 실시될 때, 상기 팬(150)은 작동하지 않고, 상기 증발기(130)에 설치된 히터(140)만이 동작하게 된다.

그러나, 전술한 종래 기술에 따른 제상장치는 히터의 열기가 팬이 설치된 홀을 통하여 냉기 유로로 빠져나갈 수 있으며, 홀을 통해 열기가 빠져나가는 만큼이 열손실이 발생하여 제상 시간 및 전력 소모의 증가로 인한 제상 효율이 낮아지고, 냉동실 및 냉장실로 열기가 유입되어 고내의 정온 유지가 어려운 등의 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 증발기 표면에 형성된 성에를 녹이는 제상운전시 증발기에서 냉동실 및 냉장실로 이어지는 유로를 폐쇄하여 히터의 열기가 냉동실 및 냉장실로 유입되지 않도록 함으로써, 고내의 정온 유지가 가능한 냉장고의 제상장치 및 제상방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 냉기 유로가 폐쇄된 상태에서, 대류 현상으로 상승하는 열기를 팬을 구동시켜, 증발기 측으로 열기를 공급시킴으로써 제상운전의 효율을 높일 수 있는 냉장고의 제상장치 및 제상방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 제상운전으로 인한 열손실을 최소화하고, 열기를 증발기로 공급시켜 열기의 활용성을 극대화함으로써, 제상운전으로 인한 전력 소모를 최소화할 수 있고, 제상 시간을 단축시킬 수 있는 냉장고의 제상장치 및 제상방법을 제공하는 데 있다.

본 발명은 냉장고의 증발기 표면에 형성된 성에를 제거하는 제상장치에 있어서, 상기 성에를 제거하기 위해 히터에서 열이 발생되면, 발생된 열을 포함한 공기가 냉기 유로로 이동되도록 강제 순환시키는 팬; 상기 냉기 유로내의 공기가 냉동실 및 냉장실로 이동되지 않도록, 상기 냉기 유로를 폐쇄시키는 제1 개폐기 및 제2 개폐기; 상기 냉기 유로내의 공기가 상기 히터로 재공급되도록 관통형성된 홀을 포 함한다.

그리고, 상기 냉기 유로는 상기 제1 개폐기를 통하여 냉동실과 연결되도록 관통된 제1 유로; 상기 제2 개폐기를 통하여 냉장실과 연결되도록 관통된 제2 유로가 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 개폐기 및 제2 개폐기는 상기 증발기에 포함된 성에를 제거하는 제상운전이 완료되면 상기 제1 유로 및 제2 유로가 개방되도록 구동되는 것을 특징으로 한다.

더불어, 상기 제2 개폐기는 제상 운전시에는 상기 제2 유로를 폐쇄시킴과 동시에 홀을 개방시키고, 제상 운전이 완료되면 상기 제2 유로를 개방시킴과 동시에 홀을 폐쇄시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 냉장고 내부의 온도를 유지하기 위해 증발기가 구동되면, 상기 증발기 표면에 냉매와의 열교환으로 성에가 형성되었는지의 여부를 확인하는 제1 단계; 상기 증발기에 성에가 형성된 경우, 냉기 유로가 상기 냉장고 내부와 차단되도록 제1 개폐기 및 제2 개폐기를 구동시키는 제2 단계; 상기 증발기에 열기를 제공하는 히터를 구동하고, 팬을 구동시켜 열기를 포함한 공기가 냉기 유로로 순환되어 상기 히터로 재공급되는 제3 단계; 상기 성에가 제거된 경우, 상기 히터의 구동을 정지시키고 상기 제1 개폐기 및 제2 개폐기를 이용하여 상기 냉기 유로를 개방시키는 제4 단계를 포함한다.

그리고, 상기 제4 단계가 진행된 후에는 상기 증발기 구동 정지로 인한 온도 상승을 방지하기 위하여, 냉장고 내부의 온도를 측정하여 기 설정된 기준 온도와 비교하고, 상기 냉장고 내부의 온도가 상승된 경우, 압축기를 구동시키는 제5 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따르면, 증발기 표면에 형성된 성에를 제거하기 위하여, 히터에서 발생된 열기로 성에를 녹임과 동시에, 냉기 유로를 차단한 상태에서 팬을 구동시켜 공기를 증발기 측으로 재공급시킴으로써 제상운전 시간을 줄일 수 있는 유용한 효과가 있다.

또한, 히터의 열기를 재활용함으로써 열량 소모 및 전력 소모를 줄일 수 있으며, 열기가 냉동실 및 냉장실로 유입되지 않아 식품의 신선도 유지가 가능한 등의 효과를 거둘 수 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 증발기의 표면에 형성된 성에를 제거하는 제상운전의 효율성을 높이기 위하여, 히터의 열기가 냉장고 내부로 유입되지 않도록 냉기 유로를 폐쇄시키고, 대류 현상으로 상승된 열기를 팬을 구동시켜 다시 증발기로 공급될 수 있도록 홀을 형성시켜 열기를 재활용하여 전력 소모를 감소시키며, 이로 인하여 제상운전시간을 줄일 수 있어 히터의 열기 유입으로 인한 고내의 온도 상승을 막을 수 있고, 고내의 정온 유지가 가능하도록 이루어진다.

이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 예시도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 냉장고의 냉각 운전을 도시한 종단면도이다.

도면에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 냉장고(1)는 냉동실(10)과 냉장실(20)이 구비되며, 냉동실(10)과 냉장실(20)의 기 설정된 온도를 맞추기 위해 압축기(미도시)가 구동된다.

본 발명에 따른 냉장고(1)의 냉각 운전을 위해서는, 냉기 유로(60)는 증발기(30)의 냉기가 냉동실(10)로 유입될 수 있도록, 제1 유로(60a)가 개방되고 제2 유로(60b)는 폐쇄된다.

이에 따라, 압축기, 응축기, 모세관을 차례로 거쳐 증발기(30)로 유입된 냉매는 상기 증발기(30)를 통과하는 동안에 기화되면서 주위의 열을 빼앗는 흡열 과정이 발생되고, 상기 흡열 과정을 통해 냉기를 생성하게 된다.

도 4는 본 발명에 따른 냉장고의 제상 운전을 도시한 종단면도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 냉장고(1)는 증발기(30) 측으로 온도가 상승된 공기가 재공급되면서, 증발기(30) 표면에 수분이 포함된 공기가 응축되어 기화되고, 이에 따라 성에가 달라붙게 되면 제상 운전을 실시한다.

상술한 증발기(30) 측으로 유입된 공기는 냉동실(10)과 냉장실(20)을 거치면 서 고온 다습한 공기로 변하였기 때문에, 상기 공기가 상기 증발기(30) 표면을 이동하게 되면, 상기 증발기(30)의 내부를 유동하는 냉매와 열을 교환하게 되고, 이로 인해 성에가 발생되기 때문이다.

따라서, 본 발명에 따른 냉장고(1)는 제1 개폐기(90)를 구동시켜 제1 유로(60a)를 폐쇄시키고, 제2 개폐기(80)를 구동시켜 제2 유로(60b)를 폐쇄시키고, 압축기를 정지시킨다.

그리고 나서, 히터(40)를 구동시켜 증발기(30) 표면에 형성된 성에를 제거시키는데, 상기 히터(40)에서 발생된 열기는 증발기(30)의 성에를 녹이면서 대류 현상에 따라 상부에 위치한 팬(50) 측으로 이동하면, 이를 팬(50)을 구동시켜 냉기 유로(60)를 통해 상기 증발기(30) 측으로 재공급되도록 한다.

다시 말하면, 본 발명에 따른 냉장고(1)는 제상 운전시, 증발기(30)-팬(50)-냉기 유로(60)-제2 유로(60a)-증발기(30) 로 이어지는 유로를 통해 히터(40)에서 발생한 열량을 재사용할 수 있도록 이루어지는 것이다.

도 5는 도 3의 제상장치 구동 과정을 개략적으로 도시한 흐름도이다.

도면에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 제상 운전은 증발기가 구동되고 있는 상태(S10)에서, 증발기의 표면에 성에가 형성되었는지의 여부를 확인하며(S11) 시작된다.

상기 증발기가 구동되고 있는 상태에서는, 냉동실 및 냉장실을 순환하여 고온 다습해진 공기가 증발기의 냉매와 열교환을 시작하므로, 공기의 온도가 내려가 면서 공기에 포함된 수분이 증발기의 표면에서 성에로 변화되어 열교환 효율을 저하시킬 수 있기 때문이다.

따라서, 상기 증발기 표면에 성에가 감지된 경우에는, 압축기를 정지시킴과 동시에 냉기 유로를 막아 상기 증발기와 냉동실 및 냉장실의 연결 통로를 막아야 하며, 이를 위해서 제1 개폐기 및 제2 개폐기를 구동시켜 제1 유로 및 제2 유로를 차단한다(S12).

그 이유는, 증발기 표면에 형성된 성에를 녹이기 위해 히터를 구동할 때(S13), 상기 히터에서 생성된 열기가 냉기 유로의 제1 유로 및 제2 유로를 통해 냉동실 및 냉장실로 이동될 수 있기 때문이다.

그리고, 팬을 구동시켜 대류 현상으로 상승된 열기를 냉기 유로로 송풍시키며, 냉기 유로에 이동된 공기가 다시 홀을 통해 히터로 재공급될 수 있도록 한다(S14).

그리고 나서, 증발기에 성에가 제거되었는지를 확인하고(S15), 증발기 표면에 형성된 성에가 제대로 녹지 않은 경우에는 다시 상기 단계(S11)로 돌아가 제상운전을 실시하도록 하고, 성에가 제대로 녹아 증발기의 정상적인 구동이 가능하면 히터의 구동을 정지시킨다(S16).

또한, 제상운전을 완료하고 나서, 폐쇄하였던 냉기 유로를 개방하기 위해, 제1 개폐기 및 제2 개폐기를 구동시켜 제1 유로 및 제2 유로를 개방한다(S17).

이후, 압축기의 운전 정지로 인해 냉장실 및 냉동실의 온도가 낮아진 경우가 발생할 수 있으므로, 본 발명에 따른 제상운전 후 냉동실 및 냉장실에 기 설정된 온도와 현재 온도를 비교하는 과정을 거쳐 냉각 사이클을 구동시킨다.

본 발명에 따른 제상장치는 대류 현상, 팬 구동, 유로 변경 등을 통하여, 종래 기술의 제상장치와는 달리 제상운전 시간을 줄일 수 있고, 제상운전으로 인한 냉장고 온도 상승의 문제를 해결할 수 있으며, 히터의 구동으로 인한 열기가 고내로 흘러들어 정온이 유지되지 않는 현상을 방지할 수 있도록 이루어진다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이 같은 특정 실시예에만 한정되지 않으며 해당 분야에서 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 특허청구범위 내에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경이 가능할 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 냉장고 및 제상장치의 주요 구성과 공기 유동 방향을 도시한 종단면도.

도 2는 도 1의 제상장치 구동에 따른 공기 유동 방향을 도시한 종단면도.

도 3은 본 발명에 따른 냉장고 및 제상장치의 주요 구성과 공기 유동 방향을 도시한 종단면도

도 4는 도 3의 제상장치 구동에 따른 공기 유동 방향을 도시한 종단면도.

도 5는 도 3의 제상장치 구동 과정을 개략적으로 도시한 흐름도.

<도면의 주요 부분에 대한 도면 부호의 간단한 설명>

1: 냉장고

10: 냉동실 20: 냉장실

30: 증발기 40: 히터

50: 팬 60: 냉기 유로

60a: 제1 유로 60b: 제2 유로

70: 홀 80: 제1 개폐기

90: 제2 개폐기

Claims (6)

1. 냉장고의 증발기 표면에 형성된 성에를 제거하기 위한 제상 운전시, 히터에서 열을 발생시키면, 발생된 열을 포함한 공기가 냉기 유로로 이동되도록 강제 순환시키는 팬;

   상기 냉기 유로내의 공기가 냉동실 및 냉장실로 이동되지 않도록, 상기 냉기 유로를 폐쇄시키는 제1 개폐기 및 제2 개폐기;

   상기 냉기 유로 내의 공기가 상기 히터로 재공급되도록 형성된 홀;

   을 포함하되,

   상기 냉기 유로는

   상기 제1 개폐기를 통하여 냉동실과 연결되도록 관통된 제1 유로;

   상기 제2 개폐기를 통하여 냉장실과 연결되도록 관통된 제2 유로;

   가 형성되며,

   상기 제2 개폐기는 제상 운전시에는 상기 제2 유로를 폐쇄시킴과 동시에 홀을 개방시키고, 제상 운전이 완료되면 상기 제2 유로를 개방시킴과 동시에 홀을 폐쇄시키는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제상장치.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 제1 개폐기 및 제2 개폐기는 상기 제상 운전이 완료되면 상기 제1 유로 및 제2 유로가 개방되도록 구동되는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제상장치.
4. 삭제
5. 냉장고의 증발기 표면에 형성된 성에를 제거하기 위한 제상 운전시, 히터에서 열을 발생시키면, 발생된 열을 포함한 공기가 냉기 유로로 이동되도록 강제 순환시키는 팬;

   상기 냉기 유로내의 공기가 냉동실 및 냉장실로 이동되지 않도록, 상기 냉기 유로를 폐쇄시키는 제1 개폐기 및 제2 개폐기;

   상기 냉기 유로 내의 공기가 상기 히터로 재공급되도록 형성된 홀;을 포함하되,

   냉장고 내부의 온도를 유지하기 위해 증발기가 구동되면, 상기 증발기 표면에 냉매와의 열교환으로 성에가 형성되었는지의 여부를 확인하는 제1 단계;

   상기 증발기에 성에가 형성된 경우, 상기 제1 개폐기를 통하여 냉동실과 연결되도록 관통된 제1 유로와, 상기 제2 개폐기를 통하여 냉장실과 연결되도록 관통된 제2 유로가 형성된 냉기 유로가 상기 냉장고 내부와 차단되도록 제1 개폐기 및 제2 개폐기를 구동시키는 제2 단계;

   상기 증발기에 열기를 제공하는 히터를 구동하고, 팬을 구동시켜 열기를 포함한 공기가 냉기 유로로 순환되어 상기 히터로 재공급되는 제3 단계;

   상기 성에가 제거된 경우, 상기 히터의 구동을 정지시키고 상기 제1 개폐기 및 제2 개폐기를 이용하여 상기 냉기 유로를 개방시키는 제4 단계;를 포함하며,

   상기 제2 단계에서, 상기 제2 개폐기는 제상 운전시에는 상기 제2 유로를 폐쇄시킴과 동시에 상기 냉기 유로 내의 공기가 상기 히터로 재공급되도록 형성된 홀을 개방시키고, 제상 운전이 완료되면 상기 제2 유로를 개방시킴과 동시에 홀을 폐쇄시키는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제상방법.
6. 청구항 5에 있어서,

   상기 제4 단계가 진행된 후에는

   냉장고 내부의 온도를 측정하여 기 설정된 기준 온도와 비교하고, 상기 냉장고 내부의 온도가 상승된 경우, 압축기를 구동시키는 제5 단계;

   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제상방법.

Images