KR19990060426A - 냉장고의 댐퍼조절 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉장실로의 냉기공급을 조절하는 댐퍼에 관한 것으로, 댐퍼 차단시 냉장실의 토출덕트를 통해 역류하는 냉기를 차단하여 댐퍼 및 냉장실덕트의 결빙이 방지되도록 하는 냉장고의 댐퍼조절 방법에 관한 것이다.

본 발명의 특징에 따르면, 냉장실 및 냉동실의 현재 온도를 검출하는 단계와, 냉장실의 현재온도가 설정온도를 만족하는 지를 판단하는 단계와, 냉장실 현재 온도가 설정온도보다 낮을 때, 냉동실 현재온도가 냉동실의 설정온도에 만족하는지를 판단하는 단계 그리고 냉장실의 현재온도가 설정온도보다 높거나 냉장실의 현재온도가 설정온도보다 낮을 때 댐퍼를 구동시키는 단계를 포함하여 구성되는 냉장고의 댐퍼조절 방법을 기술적 요지로 하고 있다.

Description

냉장고의 댐퍼조절 방법

본 발명은 냉장실로의 냉기공급을 조절하는 댐퍼에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 댐퍼 차단시 냉장실의 토출덕트를 통해 역류하는 냉기를 차단하여 댐퍼 및 냉장실덕트의 결빙이 방지되도록 하는 냉장고의 댐퍼조절 방법에 관한 것이다.

일반적으로 냉장고는, 증발기 내부를 통하여 저온의 냉매가 지나고, 이때 증발기 주위공기는, 상기 증발기 내부를 지나는 저온냉매와 열교환되어 저온의 냉기로 변하게 된다. 그리고 상기 저온의 냉기는 냉동실과 냉장실로 공급되어 냉각기능을 수행하고 다시 증발기측으로 유입되는 반복 순환을 행하게 된다.

이하에서는 종래 냉장고에 있어 상기와 같은 냉기순환과정을 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 1은 종래 냉장고의 내부구조를 보인 냉장고 측단면도이다. 도시된 바와 같이, 냉장고의 내부는, 단열재가 충진된 베리어(2)에 의하여 냉동실(1)과 냉장실(3)로 나누어져 있다. 냉기의 공급구조를 살펴보면, 저온 저압의 냉매가 내부를 통과하는 증발기(1a)에서 열교환된 냉기의 일부는, 송풍팬(1b)에 의하여 쉬라우드(1c)를 거쳐 냉동실(1)로 공급되고, 나머지 일부는 상기 쉬라우드(1c)를 거쳐 자유낙하하여 냉장실(3)로 공급된다.

냉장실(3)로의 냉기의 공급은, 냉장실(3) 후방에 길이 방향으로 설치되어 있는 냉장실덕트(4)를 통하여 자유낙하하면서, 상기 냉장실덕트(4)의 전면에 형성되어 있는 다수개의 냉기토출구(4a)를 통하여 냉장고의 후방에서 전방을 향하여 냉기가 토출되도록 구성되어 있다.

이와 같은 과정을 통하여 냉동실(1) 및 냉장실(3)로 공급된 냉기는 내부에 보관중인 식품과의 열교환 과정을 거쳐 상대적으로 고온으로 되고, 고온으로 된 공기는 베리어(2)의 내부에 성형된 귀환덕트(2a)를 통하여 다시 증발기(1a) 부근으로 이동하게 된다.

그리고 상기 냉동실(1)과 냉장실(3)은 각각 도어(미도시)에 의하여 개폐될 수 있도록 되어 있고, 냉장실 도어의 내측에는 음식물을 보관하기 위한 도어바스켓(미도시)이 다단으로 설치되어 있다.

상기의 경우 냉동실(1)은 냉동식품을 보관하게 되므로 냉동실(1) 내부의 온도는 약 -18℃ 정도로 유지되는 반면에, 냉장실(3)은 냉장식품을 보관하게 되므로 약 0℃-30℃ 정도의 온도를 유지하게 된다. 그러나 냉동, 냉장실(1, 3) 내부로 공급되는 냉기는 모두 증발기(1a)에서 열교환된 냉기이고, 상기 증발기(1a)에서 열교환된 냉기의 온도는 약 -30℃ 정도의 저온을 유지하고 있다.

상기와 같이 증발기(1a)에서 열교환된 저온의 냉기가 공급되어 냉동실(1)과 냉장실(3)의 적정온도를 유지하는 과정을 설명하면, 냉동실(1) 내부에는 온도감지센서(미도시)가 설치되어 있고, 상기 센서에서 감지된 온도가 적정온도 이상일 경우에는 마이컴의 제어하에 압축기(3a)가 구동되어 증발기(1a)에서 냉기의 공급이 이루어진다. 그리고, 이때 상기 압축기(1a)의 구동과 함께 송풍팬(1b)이 구동되어 냉기를 공급하게 되며, 상기 공급된 냉기에 의해 냉동실(1)의 온도가 적정온도를 유지하게 될 경우에는 압축기(3a)와 송풍팬(1b)의 구동이 정지되어 냉동실(1)로 냉기의 공급이 이루어지지 않게 된다.

다음, 냉장실로의 냉기공급과정을 설명하면, 도 2에 도시된 바와 같이 냉장실덕트(4)의 입구에는 냉기공급을 조절하는 댐퍼(5)가 설치되고, 댐퍼(5)의 전면에 위치한 냉기차단막(5a)의 개폐에 의해 냉장실(3) 내로의 냉기공급이 조절된다. 즉, 냉장실(3) 내부에 위치한 온도감지센서(미도시)에 의해 감지된 온도가 적정온도 이상이면, 댐퍼(5)의 작동에 의해 냉기차단막(5a)이 개방되어 냉기의 공급이 이루어지고, 적정온도를 만족하면 냉기차단막(5a)이 닫혀 냉기의 공급이 중단되도록 하여 냉장실(3) 내부의 온도를 조절하게 된다.

그리고, 상기 댐퍼(5)의 작동은, 압축기(3a)와 송풍기(1b)의 구동과 무관하게 이루어지므로, 냉동실(1)로 냉기공급과 상관없이 냉장실(3)내의 온도에 따라 냉기차단막(5a)의 개폐가 이루어지게 된다. 즉, 냉동실(1)의 온도가 적정온도 이상일 때, 압축기(3a)와 송풍팬(1b)의 구동에 의해 냉동실(1)로 냉기가 공급된다. 이때, 송풍팬(1b)의 구동에 의해 일부의 냉기는 베리어(2)를 지나 냉장실(3)측으로 공급되게 된다. 상기 냉장실(3)측으로 공급된 냉기는, 냉장실(3) 내부의 온도에 따라 냉기차단막(4a)이 개폐되면 냉장실(3) 내부로 공급되고, 냉기차단막(4a)이 개폐되지 않으면 냉장실(3)로 냉기가 공급되지 않고 댐퍼(4)내에 머무르게 된다.

한편, 냉기차단막(4a)이 닫혀 냉장실(3)로의 냉기공급이 중단된 상태에서는 냉동실(1)내의 냉기공급 여부에 따라 냉장실(3) 내부에 존재하는 내부공기의 흐름이 달라지게 되는데, 상기의 각 상태에 따른 내부공기의 흐름을 설명하기로 한다.

먼저, 냉동실(1) 내부의 온도가 불만족하여 압축기(3a)와 송풍팬(1b)이 구동되어 냉동실(1) 내부로 냉기를 공급하게 될 때에는 송풍팬(1b)의 구동에 의해 냉장실(3)측으로 전달된 냉기는 냉기차단막(4a)에 의해 공급되지 않으나, 완전히 전혀 공급되지 않는 상태는 아니다. 즉, 미세하나마 냉기차단막(4a)의 틈으로 냉기가 냉장실(3)측으로 전달되고, 이에 따라 냉장실덕트(4)의 냉기토출공(4a)을 통하여 냉장실(3) 내부로 유입되고, 내부를 순환한 내부공기는 더워져 냉장실(3) 상면의 귀환덕트(2a)로 유입되는 흐름을 가지게 되어 정상적인 냉기흐름을 가질 수 있게 된다. 그리고, 이 경우에 공급되는 냉기의 양은 그리 많지 않아 냉장실(3) 내부에 끼치는 영향은 크지 않게되어 냉장실(3) 내부의 냉기과잉으로 인한 과냉 등의 형상은 발생되지 않는다.

그러나, 냉기차단막(4a)이 닫혀진 상태에서 냉동실(1) 내부의 온도가 만족되어 압축기(3a)와 송풍팬(1b)의 구동이 정지되게 되면, 냉장실(3)측으로 향한 냉기의 흐름은 없어지게 되고, 이때에는 냉장실(3) 내부에 존재하는 내부공기가 자연대류에 의해 냉기토출공(4a)을 통해 댐퍼(5)측으로 역류하게 된다. 즉, 더운공기는 위로 차가운 공기는 아래로 유동되는 자연대류에 의하여, 도 3에 도시된 바와 같이, 냉장실(3)의 내부공기는 냉기토출공(4a)을 통해 댐퍼(5)측으로 전달되고, 귀환덕트(2a)의 입구를 통해서는 증발기(1a) 밑면에서 쳐지는 냉기에 의하여 냉장실(3)측으로 전달되어 전체의 순환흐름이 역류가 일어나게 된다.

상기와 같이 순환흐름이 역류가 일어나는 경우에는, 댐퍼(4)내측에 존재하는 냉기는 약 -30℃ 정도의 매우 낮은 온도를 유지하고, 이에 반하여 냉장실(3) 내부공기는 약 0℃-3℃를 유지하므로, 상기 냉장실(3) 상부의 냉기토출공(4a)을 통하여 댐퍼(4)측으로 유입된 내부공기는 냉기차단막(5a) 주위에서 상기 온도차에 의하여 결빙되며, 이에 따라 댐퍼(5)의 작동불량을 일으키는 문제점이 발생한다. 더욱이, 냉장실(3) 내부에 습기가 많은 식품이 보관될 때에는 상기 결빙이 더욱 더 잘 일어나게 된다.

그리고, 상기 순환흐름이 역류됨에 따라 귀환덕트(2a) 내부에서도 역시 증발기(1a) 밑면에서부터 귀환덕트(2a)로 처지는 냉기와 냉장실(3)을 순환하여 귀환덕트(2a)내에 존재하는 고온의 내부공기가 서로 만남에 의해 결빙이 일어나게 되는 문제점이 발생한다.

이는 냉기차단막(5a)이 개폐되는 동작이, 전체적인 냉기의 순환흐름을 고려하지 않은채, 단지 냉장실(3) 내부의 온도에 의해서만 제어하기 때문에 발생되는 문제점이다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 냉장실 내부로 공급되는 냉기의 양을 조절하는 냉기차단막의 개폐를 냉기순환흐름에 일치하도록 하여 냉기차단막 주위의 결빙을 방지하는 댐퍼조절방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 종래 냉장고의 내부구조를 보인 내부 측단면도.

도 2는 도 1의 A부 확대도.

도 3은 종래 냉장고의 냉기역류흐름을 보인 내부 측단면도.

도 4는 본 발명에 의한 댐퍼조절과정을 보인 플로우챠트.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 냉동실1a : 증발기

1b : 송풍팬1c : 쉬라우드

2 : 베리어2a : 귀환덕트

3 : 냉장실4 : 냉장실덕트

4a : 냉기토출공5 : 댐퍼

5a : 냉기차단막

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 냉장실 및 냉동실의 현재 온도를 검출하는 제1단계와, 검출한 현재온도가 설정온도를 만족하는 지를 판단하는 제2단계 그리고 상기 판단에 따라 냉장실의 현재온도가 설정온도 만족하고 냉동실 현재온도는 설정온도 만족하지 않을때만 냉기차단막의 폐쇄가 이루어지는 제3단계로 이루어지는 냉장고의 댐퍼조절 방법을 그 요지로 하고 있다.

다음, 본 발명에 의한 냉장고의 댐퍼조절방법을 설명하기로 한다. 그리고 이하에서는 기본적인 내부구성은 동일하므로 도 1 내지 도 3에서 사용하였든 부호를 그대로 사용하여 설명하기로 한다.

먼저, 냉장실(3)의 온도가 설정온도 이상이면, 댐퍼(5)가 구동되어 냉기차단막(5a)이 개방되도록 한다. 그리고 냉장실(3)의 온도가 설정온도 이하이면, 냉동실(1) 온도에 따라 냉기차단막(5a)의 개폐가 달라진다. 즉, 냉장실(3)온도가 설정온도 이하이며 냉동실(1) 온도 역시 설정온도 이하이면, 냉기차단막(5a)이 개방되도록 하고, 냉장실(3)온도가 설정온도 이하이며 냉동실(1) 온도가 설정온도 이상이면, 냉기차단막(5a)이 차단되도록 구성한다. 물론 상기 각 냉동, 냉장실(1, 3) 내부의 온도에 따라 냉기차단막(5a)의 개폐에 따른 조절은 일련의 알로리즘으로 작성되어 마이컴에 입력되고, 기 입력된 순서에 따라 상기와 같은 냉기차단막(5a)의 개폐가 이루어지도록 댐퍼(5)의 작동이 조정되도록 하여야 할 것이다.

상기와 같이 냉기차단막(5a)의 개폐를 냉장, 냉동실(1, 3)의 온도에 따라 개폐가 이루어지도록 하는 이유를 설명하면 다음과 같다.

상술한 바와 같이, 압축기(3a)와 송풍팬(1b)의 구동은 냉동실(1)의 온도에 따라 조절된다. 따라서 냉동실(1) 온도가 설정온도 이상이 되면, 압축기(3a)와 송풍팬(1b)의 구동이 이루어져 냉동실(1)로 냉기의 공급이 이루어진다. 상기의 경우에는 냉장실(3) 온도에 따른 냉기차단막(5a)의 개폐에 상관없이 냉장실(3) 내부공기의 흐름은 냉기순환이 이루어지는 흐름을 가지게 되고, 냉기차단막(5a)측으로 내부공기의 역류현상이 발생되지 않으므로 아무런 문제가 없다.

즉, 냉장실(3)온도가 설정온도 이상이면, 냉기차단막(5a)이 개폐되어 송풍팬(1b)의 구동에 의한 냉기가 냉장실(3)로 유입되어 정상적인 냉기공급이 이루어진다. 그리고, 냉장실(3)온도가 설정온도 이하가 되면, 냉기차단막(5a)은 닫힌 상태를 유지하게 되나, 이 경우에도 종래의 냉기공급에서 상술한 바와 같이, 냉기차단막(5a)이 닫혀있는 상태일 경우에도 송풍팬(1b)의 구동에 의해 냉기차단막(5a)을 통한 미세한 냉기가 냉장실(3)측으로 전달되어 냉장실(3) 내부공기의 역류현상이 이루어지지 않는다.

따라서 냉동실(1) 온도가 설정온도 이상이면, 종래와 동일하게 냉장실 온도에 따라 냉기차단막(5a)의 개폐가 이루어지도록 한다. 즉, 냉동실(1) 온도와 냉장실(3) 온도가 둘다 모두 설정온도 이상이면 냉기차단막(5a)이 개방되도록 하고, 냉동실(1) 온도는 설정온도 이상이며 냉장실(3) 온도는 설정온도 이하일 경우에는 냉기차단막(5a)이 폐쇄되도록 한다.

한편, 냉동실(1) 온도가 설정온도 이하이고 냉장실(3)온도가 설정온도 이상이면, 압축기(3a)와 송풍팬(1b)의 구동이 정지되고, 냉기차단막(5a)이 개방된 상태가 된다. 이럴 경우에는 상술한 바와 같이, 냉기차단막(5a)이 개방된 상태이므로 댐퍼(5)에 잔존하는 냉기가 냉장실로 유입되고, 이에 의해 냉장실(3) 내부공기는 정상적인 냉기의 순환흐름을 가지게 되어 내부공기가 냉기차단막(5a)측으로 역류되는 현상이 발생하지 않는다.

그러나, 냉동실(1) 온도가 설정온도 이하이고, 냉장실(3) 온도가 설정온도 이하일 경우에 종래처럼 냉기차단막(5a)을 닫게 되면, 냉장실(3)의 내부공기 흐름이 자연대류에 의하여 역류되어 냉장실(3) 상단 냉기토출공(4a)을 통하여 냉기차단막(5a) 주위로 전달된다. 이 경우에 댐퍼(5)내측에 잔존하는 저온의 냉기(약 -30℃ 0℃ 정도)는 비록 그 양은 적다 할지라도 냉장실(3) 내부의 고온의 내부공기(약 0℃ 내지 3℃)가 냉기차단막(5a)을 사이에 두고 접촉하여 충분한 열전달이 이루어지므로 냉기차단막(5a) 주위의 내부공기는 결빙을 일으키게 되고, 내부공기가 습기를 많이 포함하면 할수록 결빙의 정도는 심하게 된다. 따라서, 이 경우에 상기 결빙을 방지하기 위하여 본 발명에서는 냉기차단막(5a)을 개방되게 하도록 하는 것이다.

상기의 경우에 냉장실(3) 온도가 설정온도 이하가 되므로 냉기차단막(5a)이 개방됨에 따라 냉기의 공급이 이루어져 냉장실(3) 내부가 과냉되는 것을 염려할 수 있으나, 이는 전혀 문제가 되지 않는다. 왜냐하면, 이 경우에는 냉장실(3)온도 뿐만 아니라 냉동실(1)온도 역시 설정온도 이하가 되어 압축기(3a)와 송풍팬(1b)의 구동이 이루어지지 않으므로 냉기의 생성이 이루어지지 않게 되어 냉장실(3) 내부로 공급되는 냉기는 거의 없으며, 소량의 댐퍼(5)내에 머무는 냉기가 냉장실(3)의 넓은 내부공간에 고루 전달되고, 전달된 냉기는 냉장실(3) 내부를 순환하여 귀환덕트(2a)를 통해 전달되므로 냉장실(3) 내부의 과냉은 이루어지지 않는다.

이상과 같이 본 발명에서는 냉기차단막(5a)의 개폐를 냉기의 순환흐름과 일치하도록 하는 것에 의해 냉기차단막(5a)의 주위의 결빙을 방지하고 있음을 알 수 있다. 이하에서는 본 발명에 의한 댐퍼조절방법을 도시한 도 4를 참조하여 정리하기로 한다.

냉장고가 구동되면, 냉장, 냉동실(1, 3) 내부의 온도감지센서가 온도를 감지한다.(제10단계)

감지된 냉장실(3) 내부의 온도가 마이컴에 기입력된 설정온도(약 0℃ 정도)보다 높은지를 판단한다.(제20단계) 만일 판단된 온도가 높으면, 냉장실(3) 내부로 냉기를 공급하기 위하여 댐퍼(5)가 구동되어 냉기차단막(5a)의 개방이 이루어져, 냉기의 공급이 이루어진다.(제20'단계)

감지된 온도가 설정온도보다 낮으면, 종래에서는 냉기차단막(5a)이 닫혀 냉기의 공급이 이루어지지 않았고, 이럴 경우 냉동실(1)의 상태에 따라 냉장실(3) 내부공기가 역류되어 냉기차단막(5a) 주위의 결빙을 일으키는 경우가 발생한다. 그러나, 본 발명에서는 냉동실(10) 내부의 온도를 판단하고, 상기 판단된 온도에 따라 냉기차단막(5a)의 조절이 이루어진다.(제30단계)

냉동실(1)의 판단된 온도가 설정온도(약 -18℃ 정도)보다 낮으면, 냉기차단막(5a)이 개방되도록 한다.(제30'단계) 상기의 경우에는 상술한 바와같이, 증발기(1a)에서 냉기의 생성이 이루어지지 않고 또한 송풍팬(1b)의 구동이 이루어지지 않으므로 냉기차단막(5a)이 개방되어도 냉장실(3) 내부의 과냉현상은 발생하지 않게 된다. 이와 달리 종래에서 처럼 냉기차단막(5a)이 닫히게 되면, 상술한 바와 같이 냉장실(3) 내부공기가 역류되어 결빙현상이 발생하게 된다.

한편, 판단된 냉동실(1) 온도가 설정온도 이상이면, 냉기차단막(5a)이 닫히게 된다.(제40단계) 이 경우에는 증발기(1a)에서 냉기의 생성이 이루어지고 또한 송풍팬(1b)의 구동도 이루어지므로, 상기 냉기는 냉동실(1)로 공급되어 냉동실(1) 내부의 냉기순환이 이루어지게 됨에 따라 상술한 바와 같이 냉기차단막(5a)이 닫혀 있어도 냉장실(3) 내부공기의 역류현상이 발생하지 않게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 냉장고의 댐퍼조절방법에 의해 냉장실 내부공기의 역류에 의한 냉기차단막 주위의 결빙을 차단할 수 있고, 이에 따라 댐퍼의 작동불량이 방지되는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 냉장실 및 냉동실의 현재 온도를 검출하는 제1단계와;

   검출한 현재온도가 설정온도를 만족하는 지를 판단하는 제2단계; 그리고

   상기 판단에 따라 냉장실의 현재온도가 설정온도 만족하고, 냉동실 현재온도는 설정온도 만족하지 않을때만 냉기차단막의 폐쇄가 이루어지는 제3단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 냉장고의 댐퍼조절 방법.