KR101626668B1

KR101626668B1 - 냉장고

Info

Publication number: KR101626668B1
Application number: KR1020140122567A
Authority: KR
Inventors: 허진석
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2014-09-16
Filing date: 2014-09-16
Publication date: 2016-06-01
Also published as: KR20160032455A

Abstract

본 발명은 냉장고에 관한 것으로, 일반적인 제빙 및 만빙 상태를 유지하고자 하는 경우에는 압축기의 구동에 의한 냉동 사이클의 냉력을 이용한 냉각을 실시하고, 급속 제빙이 필요한 상황에서는 냉동 사이클과 함께 열전소자 유닛의 냉력을 부가하여 냉각함으로써 제빙 효율을 향상시킬 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

Description

냉장고 {Refrigerator}

본 발명은 냉장고에 관한 것이다.

일반적으로 냉장고는 도어에 의해 차폐되는 내부의 저장공간에 음식물을 저온 저장할 수 있도록 하는 가전 기기이다. 이를 위해 냉장고는 냉동 사이클을 순환하는 냉매와의 열교환을 통해 발생하는 냉기를 이용하여 저장공간의 내부를 냉각함으로써 저장된 음식물들을 최적상태로 보관할 수 있도록 구성된다.

상기 냉장고 내부는 냉장실과 냉동실로 구성될 수 있으며, 상기 냉장실과 냉동실의 내부에는 선반, 서랍, 바스켓 등의 수납부재가 구비된다. 그리고, 상기 냉장실과 냉동실은 도어에 의해 차폐된다. 상기 냉장고는 상기 냉장실과 냉동실의 배치와 및 도어의 형태에 따라 다양하게 분류된다.

상기 냉장고는 식생활의 변화 및 제품의 고급화의 추세에 따라 점차 대형화 다기능화되고 있는 추세이며, 사용자의 편의를 고려한 다양한 구조 및 편의장치를 구비한 냉장고가 출시되고 있다.

예컨데, 상기 냉장고에는 얼음을 만드는 제빙장치가 구비될 수 있으며, 제빙된 얼음이 고외로 취출될 수 있도록 하는 디스펜서가 더 구비될 수 있다. 상기 제빙장치는 사용상의 편의 또는 저장공간의 효율적인 사용을 위해서 냉장고의 도어에 구비될 수 있으며, 고내 공간에서 제공되는 냉기를 통해 얼음을 만들고 저장할 수 있도록 구성된다.

하지만 이와 같은 구조의 냉장고에서는 얼음을 만들기 위해서는 고내 냉기의 공급을 위한 유로 또는 구조가 반드시 필요하게 되며, 얼음을 만들기 위해서 냉동 사이클이 고내의 상태와 관계없이 구동되어야 하는 등의 문제가 있다.

이러한 문제를 해결하기 위해서, 대한민국 등록특허 제10-0814687호와 대한민국 공개특허 제10-2010-0057216호에는 냉장고의 도어에 제빙장치가 수용되는 단열공간이 형성되며, 상기 단열공간에는 열전소자가 구비되어 상기 단열공간의 내부를 냉각함으로서 내부에 구비되는 제빙장치에서 얼음을 만들 수 있도록 하는 구조가 개시되어 있다.

하지만 이와 같은 구조의 냉장고에서는 제빙을 위해 열전소자의 냉력을 이용하여 제빙실 공간을 냉각하게 되는데, 냉동 사이클을 이용하는 경우에 비해 상대적으로 냉각 효율이 떨어질 뿐만 아니라 제빙 시간이 오래 걸리는 등 소비 전력이 높은 문제가 있다.

본 발명의 실시예는, 일반적인 제빙 및 만빙 상태를 유지하고자 하는 경우에는 압축기의 구동에 의한 냉동 사이클의 냉력을 이용한 냉각을 실시하고, 급속 제빙이 필요한 상황에서는 냉동 사이클과 함께 열전소자 유닛의 냉력을 부가하여 냉각함으로써 제빙 효율을 향상시킬 수 있도록 하는 냉장고를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 냉장고는, 냉장실과 냉동실이 형성되는 캐비닛; 상기 캐비닛에 구비되어 냉기를 생성하는 증발기; 상기 냉장실을 개폐하는 냉장실 도어; 상기 냉장실 도어에 개폐되는 단열 공간을 형성하며, 내부에 얼음을 만들고 저장하는 제빙 어셈블리가 구비되는 제빙실; 상기 증발기가 배치되는 공간과 상기 제빙실을 연결하여, 냉기를 공급하는 냉기 덕트; 상기 냉기 덕트의 일측에 구비되어 상기 제빙실로 냉기를 공급하는 송풍팬; 및 상기 송풍팬 및 압축기의 운전을 제어하는 제어부;를 포함하며, 상기 냉장실 도어는, 상기 냉장실 도어의 외측면 형상을 형성하는 판상의 아웃 케이스; 상기 아웃 케이스와 결합되어 상기 냉장실 도어의 배면 형상을 형성하되, 얼음을 만들고 저장하는 제빙 어셈블리가 수용되는 단열 공간인 제빙실을 형성하는 도어 라이너; 상기 아웃 케이스와 도어 라이너의 상단에 결합되며, 상기 냉장실 도어의 상면을 형성하는 도어 캡 데코; 상기 아웃 케이스와 도어 라이너 및 도어 캡 데코의 결합에 의해 형성되는 상기 냉장실 도어의 내부 공간에 발포 충진되는 단열재; 상기 도어 캡 데코에 구비되되, 하면은 상기 제빙실의 내측에 위치되며 상면은 상기 도어 캡데코를 통해 외부로 노출되는 열전소자를 포함하며, 상기 제어부는 상기 제빙실 내부의 얼음 양에 따라서 상기 압축기 및 송풍팬은 일정 냉력을 유지하도록 운전되도록 하되, 상기 열전소자는 급속 제빙시 구동되어 추가의 냉력을 제공하는 것을 특징으로 한다.
상기 제빙 공간에는 내부에 저장된 얼음의 잔량의 감지하는 만빙 감지장치가 구비되며, 상기 제어부는 상기 만빙 감지장치가 만빙을 감지하게 될 때 급속 제빙 운전을 판단하는 것을 특징으로 한다.
상기 냉장고에는 얼음을 외부에서 취출할 수 있는 디스펜서가 구비되며, 상기 제어부는 상기 디스펜서에서 취출되는 얼음의 양을 카운팅하여 급속 제빙 운전을 판단하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는 상기 제빙 공간에 저장된 얼음의 양이 설정된 양에 도달하면 상기 열전소자의 구동을 오프시키는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는 상기 제빙 공간에 저장된 얼음의 양에 반비례하여 상기 열전소자에 의한 냉력이 조절되도록 하는 것을 특징으로 한다.

삭제

본 발명의 실시예에 따른 냉장고에 의하면, 제빙실 내부가 만빙인 상태 또는 일반적인 제빙을 위한 상태에서는 증발기에서 생성된 냉기를 이용하여 냉각 및 제빙을 실시하게 되고, 급속 제빙이 필요한 상황에서는 증발기의 냉기와 함께 열전소자의 냉력을 더하여 제빙을 실시함으로써 제빙 효율을 향상시키고 소비 전력을 절감시킬 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

그리고, 상대적으로 효율이 좋은 증발기 즉 냉동 사이클을 이용한 냉력을 베이스로 하여, 신속한 제빙을 위한 집중적인 냉력이 요구되는 상황에서 열전소자의 냉력을 부가함으로써 냉장고 전체 사이클에 변화를 주지 않으면서 추가의 냉력을 이용한 집중 냉각이 가능하게 된다.

따라서, 제빙실의 냉각을 위해서 고내의 냉각을 위한 전체 냉동 사이클의 운전상태를 조절할 필요가 없으므로 고내의 안정적인 냉각 상태의 유지 및 불필요한 냉동 사이클의 운전을 할 필요가 없는 이점이 있다.

아울러, 제빙시 열전소자와 함께 증발기의 냉력을 이용하게 됨으로써 제빙시 사용되는 열전소자의 크기를 줄일 수 있으며, 이로 인한 생산 비용의 절감 효과를 기대할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 냉장고의 사시도이다.
도 2는 상기 냉장고의 도어가 개방된 모습을 보인 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 제빙실의 냉기 유동 구조를 보인 부분 사시도이다.
도 4는 상기 도어의 제빙실의 구성을 보인 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 열전소자 유닛의 결합구조를 보인 분해 사시도이다.
도 6는 도 1 의 Ⅵ-Ⅵ' 단면도이다.
도 7은 상기 냉장고의 제어 신호 흐름을 도시한 블럭도이다.
도 8은 상기 냉장고의 제빙 과정을 도시한 순서도이다.
도 9는 상기 냉장고의 제빙시 시간에 따른 냉력의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 10은 상기 냉장고의 얼음 잔량에 따른 냉력의 변화를 나타낸 그래프이다.

이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예를 도면과 함께 상세히 설명하도록 한다. 그러나 본 발명은 본 발명의 사상이 제시되는 실시예에 제한된다고 할 수 없으며, 또 다른 구성요소의 추가, 변경, 삭제 등에 의해서 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명의 사상범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있다.

즉, 본 발명의 실시예는 설명과 이해의 편의를 위해서 냉동실이 상측에 구비되는 탑 마운트 타입의 냉장고를 예를 들어 설명하고 있으나, 본 발명은 이와 같은 구조에 한정되지 않고, 냉장고 도어에 제빙실이 형성되고 상기 제빙실로 냉기 공급이 가능한 모든 구조의 냉장고에 적용될 수 있음을 밝혀둔다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 냉장고의 사시도이다. 그리고, 도 2는 상기 냉장고의 도어가 개방된 모습을 보인 사시도이다.

본 실시 예의 냉장고(1)에는, 외형을 이루는 캐비닛(10)과, 상기 캐비닛(10)에 움직임 가능하게 연결되는 냉장고 도어(20)가 포함된다.

상기 캐비닛(10)의 내부에는 음식물이 보관되기 위한 저장실이 형성된다. 상기 저장실은 냉장실(11)과, 베리어(13)에 의해 구획되어 상기 냉장실(11)의 하방에 위치되는 냉동실(12)이 포함된다.

즉, 본 실시 예에서는 일 례로 냉장실이 냉동실의 상부에 배치되는 바텀프리즈 타입(Bottom freeze type)의 냉장고를 설명하기로 한다.

상기 냉장고 도어(20)에는, 상기 냉장실(11)을 개폐시키는 냉장실 도어(21)와, 상기 냉동실(12)을 개폐시키는 냉동실 도어(22)가 포함된다.

상기 냉장실 도어(21)는, 좌우로 배치되는 한쌍의 도어로 구성될 수 있으며, 좌우 양측에 각각 구비되는 상기 냉장실 도어(21)는 상기 캐비닛(10)에 각각 회동 가능하게 장착되어 상기 냉장실(11)의 개구된 전면을 독립적으로 개폐할 수 있도록 구성된다.

상기 냉동실 도어(22)에는, 상하로 배치되는 복수의 도어로 구성될 수 있으며, 서랍과 같은 형태로 구성되어 상기 냉동실 도어(22)의 인출시 식품이 수납되는 바스켓이 함께 인출되어 수납공간이 외부로 노출될 수 있게 된다. 상기 냉동실 도어(22)는 한쌍이 독립적으로 슬라이딩 인출입하면서 상기 냉동실(12)의 내부를 개폐할 수 있도록 구성될 수 있으며, 상기 냉동실(12)은 복수의 공간으로 구획되어 절환실 또는 냉장실 등 다른 온도의 저장공간을 제공하는 것도 가능할 것이다.

그리고, 한쌍의 상기 냉장실 도어(21) 중 어느 한 도어에는, 물 또는 얼음을 취출하기 위한 디스펜서(30)가 구비된다. 본 발명의 실시예에서는 좌측(도 1 에서 볼 때)에 배치되는 냉장실 도어(21)에 상기 디스펜서(30)와 얼음을 생성 및 저장하기 위한 제빙 어셈블리(40)가 구비될 수 있다.

한편, 상기 냉장실 도어(21)에는, 아웃 케이스(110)와, 상기 아웃 케이스(110)에 결합되는 도어 라이너(120)가 그리고, 상기 냉장실 도어(21)의 상단과 하단에 결합되는 도어 캡 데코(130)가 포함된다. 상기 도어 라이너(120)는 상기 냉장실 도어(21)의 배면을 형성한다.

상기 도어 라이너(120)는 제빙실(ice compartment)(200)을 형성한다. 상기 제빙실(200) 내에는 얼음을 생성 및 보관하기 위한 제빙 어셈블리(40)가 배치된다. 그리고, 상기 제빙실(200)은 제빙실 도어(210)에 의해서 개폐된다. 상기 제빙실 도어(210)는 상기 도어 라이너(120)에 힌지(211)에 의해서 회전 가능하게 연결된다.

한편, 상기 제빙실(200)의 일측면에는 냉기가 유입되는 제빙실 유입구(201)와 냉기가 유출되는 제빙실 유출구(202)가 형성된다. 상기 제빙실 유입구(201)와 제빙실 유출구(202)는 상기 도어(21)가 닫힌 상태에서 상기 냉장실(11)의 내측 벽면에 형성되는 냉기 공급구(511) 및 냉기 회수구(521)와 연통될 수 있도록 대응하는 위치에 각각 개구되어 형성된다.

그리고, 상기 냉장실(11)의 내측 벽면에는 상기 냉동실(12) 또는 증발기(60)가 구비된 열교환 공간의 내측과 연통되는 냉기 덕트(50)가 구비된다. 상기 냉기 덕트(50)는 상기 냉기 공급구(511) 및 냉기 회수구(521)와 상기 냉동실(12) 또는 열교환 공간 사이의 냉기 유동 토로를 형성하는 것으로, 상기 증발기(60)에서 생성된 냉기가 상기 제빙실(200)로 공급되도록 하며, 상기 제빙실(200) 내에서 열교환된 공기가 다시 상기 냉동실(12)의 내측으로 회수될 수 있도록 구성된다.

도 3은 본 발명의 실시예에 의한 제빙실의 냉기 유동 구조를 보인 부분 사시도이다.

도 3을 참조하면, 상기 냉동실(12)의 후방 공간 즉, 상기 열교환 공간은 그릴팬(61)에 의해 구획된다. 그리고, 상기 그릴팬(61)에 의해 구획되는 상기 열교환 공간의 내측에 상기 증발기(60)가 구비된다. 그리고, 상기 그릴팬(61)에는 송풍팬(62)이 더 구비되며, 상기 송풍팬(62)의 구동에 의해 상기 증발기(60)에서 발생된 냉기가 상기 냉기 덕트(50)를 통해서 상기 제빙실(200)로 공급되고, 상기 제빙실(200)의 냉기는 상기 냉동실(12)로 회수될 수 있게 된다.

상기 냉기 덕트(50)는 상기 냉장실(11)의 내측 벽면에 매립되어 장착되며, 공급 덕트(510)와 귀환 덕트(520)로 각각 독립된 유로를 형성하도록 구성되어 상기 제빙실(200)과 냉동실(12) 사이의 냉기의 순환 공급이 가능하도록 구성될 수 있다.

도 4는 상기 도어의 제빙실의 구성을 보인 분해 사시도이다. 그리고, 도 5는 본 발명의 실시예에 의한 열전소자 유닛의 결합구조를 보인 분해 사시도이다. 그리고, 도 6는 도 1 의 Ⅵ-Ⅵ' 단면도이다.

도면을 참조하면, 상기 제빙실 도어(210)에는, 상기 제빙실 도어(210)가 상기 제빙실(200)을 닫은 상태를 유지할 수 있도록 상기 도어 라이너(120)에 구속 조작되는 핸들(212)이 구비된다. 상기 도어 라이너(120)에는 상기 핸들(212)의 일부가 결합되는 핸들 구속부(213)가 형성된다. 상기 핸들 구속부(213)는 상기 핸들(212)의 일부를 수용한다.

상기 제빙실 도어(210)의 전면(제빙실 내측을 향하는 면) 둘레에는 가스켓(214)이 구비된다. 상기 가스켓(214)은 상기 제빙실(200)의 개구된 전단과 접하여 상기 제빙실(200)을 밀폐할 수 있게 된다.

한편, 상기 도어 라이너(120)는 상기 제빙실(200)을 비롯한 냉장실 도어(21)의 배면을 형성하며, 상기 아웃 케이스(110)와 결합되어 상기 냉장실 도어(21)의 전체적인 형상을 형성하게 된다. 그리고, 상기 아웃 케이스(110)와 도어 라이너(120)가 결합된 상태에서 내부에는 단열재가 충진되어 상기 냉장실(11) 내부 및 상기 제빙실(200) 내부를 단열하게 되며, 상기 냉장실 도어(21)의 상단과 하단에는 각각 도어 캡 데코(130)가 장착되어 상기 냉장실 도어(21)의 상면과 하면을 형성하게 된다.

이와 같은 상기 아웃 케이스(110)와 도어 라이너(120) 및 도어 캡 데코(130)의 구성은 다른 도어에서도 동일하게 구성될 수 있다.

상기 냉장실 도어(21)의 구성에 관하여 보다 상세하게 살펴보면, 상기 냉장실 도어(21)의 배면에는 상기 도어 라이너(120)가 함몰되어 제빙 어셈블리(40)를 수용할 수 있는 제빙실(200)을 형성하게 된다. 상기 제빙실(200)은 전면이 개구되며, 단열되는 제빙실 도어(210)에 의해 개폐되도록 구성된다.

상기 제빙 어셈블리(40)는 얼음을 만들고 저장할 수 있도록 하는 것으로, 얼음을 만드는 아이스 메이커(41)와, 상기 아이스 메이커(41)에서 만들어진 얼음이 저장되는 아이스 뱅크(42)로 구성될 수 있다. 상기 아이스 메이커(41)와 아이스 뱅크(42)는 탈착 가능하게 구성될 수 있으며, 각각이 독립적으로 상기 제빙실(200) 내측에 장착되도록 구성될 수 있다.

상기 아이스 메이커(41)는 급수와 이빙이 자동으로 이루어지는 자동 아이스 메이커(41)로 구성될 수 있으며, 상기 아이스 뱅크(42)는 저장된 얼음이 상기 디스펜서(30)로 공급될 수 있도록 구성될 수 있다.

그리고, 상기 제빙 어셈블리(40)는 상기 아이스 뱅크(42) 내부에 저장된 얼음의 양을 확인할 수 있는 만빙 감지장치(43)가 더 구비된다. 상기 만빙 감지장치(43)는 상기 아이스 메이커(41)와 아이스 뱅크(42) 및 상기 제빙실(200)의 내측면 중 적어도 어느 하나에 장착될 수 있다.

한편, 상기 제빙실(200)의 상면에는 상기 제빙실(200)을 냉각하기 위한 열전소자 유닛이 장착된다. 그리고, 상기 열전소자 유닛(300)이 장착될 수 있도록 상기 제빙실(200)의 상면을 형성하는 도어 라이너(120)에는 개구부(121)가 형성된다. 상기 개구부(121)는 상기 도어 캡 데코(130)의 데코 홈(131)과 연통되어 상기 냉장실 도어(21)의 상방으로 개구되도록 형성될 수 있다.

상기 열전소자 유닛(300)은 상기 제빙실(200)의 냉각을 위한 것으로, 펠티어 효과에 의해 상기 제빙실(200)을 냉각할 수 있는 열전소자(310)를 포함하여 구성되어 상기 제빙실(200) 내부로 냉동 사이클에 의한 냉기 유입 없이 상기 제빙실(200)의 내부를 독립적으로 냉각할 수 있도록 구성될 수 있다.

상기 열전소자 유닛(300)은 상기 제빙실(200)의 내부를 냉각하기 위한 상기 열전소자(310)와, 상기 열전소자(310)의 상면과 접하여 열기를 방열하는 방열판(320)과, 상기 열전소자(310)에 의해 생성되는 냉기를 상기 제빙실(200) 내부에 고르게 전달하는 냉각팬(330)을 포함하여 구성될 수 있다. 한편 상기 방열판(320)은 상기 흡열측(311)에도 구비될 수 있으며, 상기 냉각팬(330) 또한 상기 방열판(320)의 일측에 배치되어 열교환이 보다 효과적으로 이루어지도록 할 수 있다.

상기 열전소자(310)는 상기 개구부(121)에 고정 장착될 수 있으며, 이때, 상기 흡열측(311)이 상기 제빙실(200)의 내측을 향하고 방열측(312)은 상기 제빙실(200)의 외측을 향하게 된다. 따라서, 상기 열전소자(310)에 전원의 공급시 상기 제빙실(200)은 지속적인 상기 흡열에 의해 냉각될 수 있으며, 상기 방열측(312)의 열기는 상기 도어 캡 데코(130)를 통해서 상방으로 배출될 수 있게 된다.

한편, 상기 열전소자(310)는 상기 개구부(121)의 형상과 대응하도록 장착되어 상기 도어 라이너(120) 상에 장착될 수 있으며, 상기 개구부(121)의 둘레를 비롯한 상기 아웃 케이스(110)와 도어 라이너(120)의 사이에는 단열재(150)가 배치될 수 있다.

그리고, 상기 열전소자(310)의 방열측(312)에는 상기 방열판(320)이 장착되며, 상기 방열판(320)은 상기 도어 캡 데코(130)의 개구된 데코 홀(132)을 통해 외부로 노출되며, 상기 도어 캡 데코(130)에 형성된 데코 홈(131)의 내부에 위치된다. 따라서, 상기 방열판(320)은 외기에 노출될 수 있으며, 고외측으로 자연 방열될 수 있게 된다.

상기 제빙실(200)의 내측에는 필요에 따라 냉각팬(330)이 더 구비될 수 있으며, 상기 열전소자(310)의 흡열측(311)과 인접한 위치에 배치되어 상기 흡열측(311)에서 생성된 냉기가 상기 제빙실(200)의 내부로 고르게 공급될 수 있게 된다.

한편, 상기 도어 캡 데코(130)는 상기 아웃 케이스(110)와 도어 라이너(120)의 상단과 접하며, 상기 도어 캡 데코(130)에는 상기 열전소자(310)가 장착되는 위치와 대응하는 위치에 상기 데코 홀(132)이 형성된다. 그리고, 상기 도어 캡 데코(130)에는 데코 홈(131)이 하방으로 함몰 형성되어 상기 방열판(320)의 방열시 발생되는 열기가 전방을 향하지 않고 상기 데코 홈(131)의 전면부를 따라서 개구된 상방으로 이동되도록 한다.

따라서, 상기 열전소자(310)의 구동시 발생되는 열기가 고내의 냉각 성능에 영향을 주지 않으며, 또한 전방의 사용자에게 열기가 전해지는 것을 방지할 수 있게 된다.

한편, 상기 제빙실(200)의 영역과 대응하는 상기 아웃 케이스(110)의 내측면에는 진공 단열재(140)가 더 구비될 수 있으며, 상기 열전소자(310) 및 상기 제빙실(200)의 배치에 의해 발포 단열재(150)의 충전이 부족한 부분을 보완하여 단열 성능을 향상시키게 된다.

이하 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 실시예에 의한 냉장고의 동작에 관하여 살펴보면 다음과 같다.

도 7은 상기 냉장고의 제어 신호 흐름을 도시한 블럭도이다. 그리고, 도 8은 상기 냉장고의 제빙 과정을 도시한 순서도이다.

고내의 냉각을 위해서는 압축기(63)의 구동에 의해 냉동 사이클을 순환하는 냉매가 상기 증발기(60)에서 고내의 공기와 열교환하여 냉기를 형성하게 되며, 상기 증발기(60)에서 생성되는 냉기는 고내의 냉기 유로를 통해서 상기 냉장실(11) 및 냉동실(12)로 공급되어 고내의 공간을 냉각할 수 있게 된다. 이때, 고내의 온도는 설정된 온도가 유지될 수 있도록 댐퍼에 의해 냉기의 공급이 조절될 수 있다.

상기 제빙실(200)에서 얼음을 만들기 위한 제빙 운전이 시작되면, 상기 아이스 메이커(41)로 제빙을 위한 물이 공급된다. 그리고, 냉동 사이클의 작용으로 상기 증발기(60)에서 생성된 냉기가 상기 송풍팬(62)에 의해 상기 공급 덕트(510)를 따라 상기 제빙실(200)로 유입되어 제빙실(200)의 내측을 냉각하게 되고, 상기 제빙실(200) 내부에서 열교환된 공기는 다시 상기 귀환 덕트(520)를 통해 냉동실(12)로 회수될 수 있게 된다. 이와 같은 과정을 통해서 제빙이 시작되며, 상기 송풍팬(62)의 회전속도 또는 냉기의 유동 경로상에 제공되는 댐퍼의 개폐를 통해서 상기 제빙실(200) 내부로의 냉기 공급 및 온도 조절이 가능하게 된다. [S100]

그리고, 상기 압축기(63)와 송풍팬(62)의 구동에 의해 상기 제빙실(200) 내부의 냉각이 이루어지는 상태에서 제어부(70)에서는 급속 제빙을 판단하게 된다.

이때, 상기 급속 제빙의 판단은 상기 제빙실 내부에 저장된 얼음의 잔량을 확인하는 만빙 감지장치(43)에 의해 이루어질 수 있게 되며, 상기 만빙 감지장치(43)에 의해 감지된 얼음의 잔량이 설정량 이하일 경우 상기 제어부(70)에서는 급속 제빙이 필요한 것으로 판단하게 된다.

상기 만빙 감지장치(43)는 일반적으로 상기 아이스 메이커(41)에 구비되어 회전하는 레버타입으로 구성될 수 있으며, 필요에 따라 상기 아이스 뱅크(42) 또는 제빙실(200) 내측의 벽면에 구비되는 적외선 방식 또는 근접 센서 등 기타 얼음의 잔량을 확인할 수 있는 다양한 구조가 적용될 수 있을 것이다.

상기 제어부(70)는 상기 디스펜서(30)에서 취출되는 얼음의 양을 카운팅하여 상기 제빙실(200) 내부의 얼음 잔량을 판단할 수도 있으며, 상기 디스펜서(30)에서 일시적으로 많은 양의 얼음이 취출되는 경우에 급속 제빙이 필요한 것으로 판단할 수도 있다. [S200]

한편, 제빙 운전이 진행되고 있는 상태에서, 제어부(70)에서 급속 제빙 신호를 판단하게 되는 경우 상기 제어부(70)는 상기 열전소자(310)를 구동시키게 되며, 상기 열전소자(310) 및 냉각팬(330)의 구동에 의해 상기 제빙실(200)을 더 냉각시킬 수 있게 게 된다.

상세히, 상기 열전소자(310)로 전원이 공급되면, 상기 열전소자(310)의 상기 흡열측(311)은 냉각되고, 상기 방열측(312)은 가열된다. 상기 흡열측(311)의 냉각에 의해 발생되는 냉기는 상기 냉각팬(330)의 구동에 의해 상기 제빙실(200) 전체를 고르게 냉각시키게 되고 상기 제빙실(200) 내부는 더 냉각 될 수 있게 된다.

그리고, 급속 제빙이 시작되고 난 후에 상기 제빙실(200) 내부의 얼음 잔량이 설정량 이상이 되면 상기 제어부(70)에서는 급속 제빙이 종료될 수 있도록 상기 열전소자(310)를 오프 시키게 된다. [S300]

그리고, 상기 압축기(63)와 송풍팬(62)은 급속 제빙 모드가 아닌 정상 모드로 운전될 수 있다. 정상 모드에서는 상기 제빙실(200) 내부의 얼음 잔량이 설정량 이상 또는 만빙 상태인 경우, 상기 제빙실(200)의 내부 온도를 설정온도로 유지시켜 얼음이 녹지 않고 저장될 수 있는 상태를 유지하게 된다. 또한, 급속 제빙이 아닌 일반적인 제빙 운전이 필요한 경우 상기 냉기 덕트(50)를 통해 상기 제빙실(200)로 공급되는 냉기의 양을 늘려 상기 얼음이 만들어질 수 있도록 한다. [S400]

이때, 상기 압축기(63)는 고내의 냉각을 위한 정상 상태의 운전을 유지하게 되며, 상기 압축기(63)의 구동에 의해 발생되는 냉동 사이클의 일정한 냉력만으로 상기 제빙실(200)의 냉각을 수행하게 된다.

도 9는 상기 냉장고의 제빙시 시간에 따른 냉력의 변화를 나타낸 그래프이다. 그리고, 도 10은 상기 냉장고의 얼음 잔량에 따른 냉력의 변화를 나타낸 그래프이다.

한편, 제빙 상태에 따른 냉력의 변화를 도 9 및 도 10을 통해 보다 상세하게 살펴보면, 급속 제빙이 실시되지 않는 상태에서는 상기 압축기(63)는 일정한 냉력을 공급하여 상기 제빙실(200)을 냉각하게 된다. 이때에는 상기 제빙실(200) 내부에 얼음이 만빙 또는 설정량 이상인 상태이거나, 제빙이 상대적으로 천천히 이루어지도록 하는 상태로 냉동 사이클은 일정하고 안정적인 상태로 구동되어 고내의 냉각 및 상기 제빙실(200)의 냉각을 위한 냉력을 제공하게 된다.

이와 같은 상태에서 급속 제빙이 필요하게 되면 상기 제빙실(200) 내부의 온도를 급속도로 낮추기 위해서 열전소자 유닛(300)이 구동된다. 따라서, 상기 열전소자(310)에서 제공되는 추가의 냉력에 의해 상기 제빙실(200) 내부는 더 냉각될 수 있게 되어 급속도로 온도가 낮아지게 되며 빠른 속도로 제빙이 이루어질 수 있게 된다.

즉, 냉동 사이클의 운전에는 변화를 주지 않는 상태에서, 상기 제빙실(200)의 상황에 따라 상기 열전소자 유닛(300)의 독립적인 구동에 의해 추가적인 냉력을 제공할 수 있게 되어 급속 제빙이 가능하게 된다.

그리고, 급속 제빙시 상기 제빙실(200) 내부에 저장된 얼음의 잔량에 따라서 상기 열전소자(310)의 냉력를 가변할 수 있으며, 얼음의 잔량이 적을수록 상기 열전소자(310)의 냉력을 크게 하고 얼음의 잔량이 많을수록 상기 열전소자(310)의 냉력을 작게 하여 상기 제빙실(200)의 온도를 제어함으로써 효율적인 냉력 공급이 가능하게 된다.

Claims

냉장실과 냉동실이 형성되는 캐비닛;
상기 캐비닛에 구비되어 냉기를 생성하는 증발기;
상기 냉장실을 개폐하는 냉장실 도어;
상기 냉장실 도어에 개폐되는 단열 공간을 형성하며, 내부에 얼음을 만들고 저장하는 제빙 어셈블리가 구비되는 제빙실;
상기 증발기가 배치되는 공간과 상기 제빙실을 연결하여, 냉기를 공급하는 냉기 덕트;
상기 냉기 덕트의 일측에 구비되어 상기 제빙실로 냉기를 공급하는 송풍팬; 및
상기 송풍팬 및 압축기의 운전을 제어하는 제어부;를 포함하며,
상기 냉장실 도어는,
상기 냉장실 도어의 외측면 형상을 형성하는 판상의 아웃 케이스;
상기 아웃 케이스와 결합되어 상기 냉장실 도어의 배면 형상을 형성하되, 얼음을 만들고 저장하는 제빙 어셈블리가 수용되는 단열 공간인 제빙실을 형성하는 도어 라이너;
상기 아웃 케이스와 도어 라이너의 상단에 결합되며, 상기 냉장실 도어의 상면을 형성하는 도어 캡 데코;
상기 아웃 케이스와 도어 라이너 및 도어 캡 데코의 결합에 의해 형성되는 상기 냉장실 도어의 내부 공간에 발포 충진되는 단열재;
상기 도어 캡 데코에 구비되되, 하면은 상기 제빙실의 내측에 위치되며 상면은 상기 도어 캡데코를 통해 외부로 노출되는 열전소자를 포함하며,
상기 제어부는 상기 제빙실 내부의 얼음 양에 따라서 상기 압축기 및 송풍팬은 일정 냉력을 유지하도록 운전되도록 하되, 상기 열전소자는 급속 제빙시 구동되어 추가의 냉력을 제공하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
제 1 항에 있어서,
상기 제빙 공간에는 내부에 저장된 얼음의 잔량의 감지하는 만빙 감지장치가 구비되며, 상기 제어부는 상기 만빙 감지장치가 만빙을 감지하게 될 때 급속 제빙 운전을 판단하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
제 1 항에 있어서,
상기 냉장고에는 얼음을 외부에서 취출할 수 있는 디스펜서가 구비되며, 상기 제어부는 상기 디스펜서에서 취출되는 얼음의 양을 카운팅하여 급속 제빙 운전을 판단하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
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제 1 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 제빙 공간에 저장된 얼음의 양이 설정된 양에 도달하면 상기 열전소자의 구동을 오프시키는 것을 특징으로 하는 냉장고.
제 1 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 제빙 공간에 저장된 얼음의 양에 반비례하여 상기 열전소자에 의한 냉력이 조절되도록 하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
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