KR20000028026A - 냉장고용 에어 커튼 팬 구동 방법 및 그 장치 - Google Patents

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Abstract

냉장고용 에어 커튼 팬의 구동 제어 방법 및 장치는, 냉장고 내부의 온도를 적절한 온도로 유지하기 위하여 요구되는 냉각기 기준온도를 설정한다. 냉장고의 정상운전중 제상모드에서 냉장고문이 오픈상태인 경우, 냉각기온도가 냉각기 기준온도보다 낮으면 에어커튼팬을 온시키고, 낮지 않으면 에어커튼팬을 오프시킨다. 냉장실문이 클로우즈 상태가 되면 에어커튼팬을 오프시킨다. 한편, 제상모드중 냉장고문이 클로우즈상태이면, 히터통전단계인 경우 냉각기온도가 냉각기 기준온도보다 낮으면 에어커튼팬을 온시키고, 낮지 않으면 에어커튼팬을 오프시킨다. 히터통전상태가 아니면 에어커튼팬을 오프시킨다. 이리하여, 제상모드에서 냉장고의 외부 및 내부조건에 따라 에어커튼 팬의 구동을 구별하여 동작시킴으로써 냉장고의 냉동 및 냉장효율을 향상시킬 수 있으며 동시에 제상효율을 향상시킨다.

Description

냉장고용 에어 커튼 팬 구동 방법 및 그 장치
본 발명은 냉장고에 관한 것으로, 특히 제상동작 중인 경우 냉장고 외부 및 내부조건에 따라 에어커튼 팬의 구동을 구별하여 동작시킴으로써 냉장고의 냉동 및 냉장효율을 높이고 동시에 제상효율을 높일 수 있도록 한 냉장고용 에어커튼 팬 제어 방법 및 장치에 관한 것이다.
2. 종래의 기술
일반적으로, 냉장고의 정상운전은 압축기의 구동에 의해 냉각기를 냉각시키고 냉각팬의 회전에 의해 냉장고 내부의 온도를 강하하기 위한 냉각모드 및 제상히터를 구동시켜 냉각기에 착상된 서리를 제상하기 위한 제상모드로 적절히 변화하면서 수행된다.
먼저, 냉장고의 냉각모드에서의 냉동 싸이클을 살펴 보면, 압축기에 의해 발생된 고온 고압 냉매 가스가 응축기를 통과하면서 외부로 열을 방출하여 고압의 액상 냉매가 된다. 그 후 상기 고압의 액상 냉매는 건조기를 통과하여 불순물 및 수분이 제거되어 모세관으로 전달된다. 상기 모세관을 통과한 액상 냉매는 급격히 단열팽창되어 저온저압상태가 된다. 이 냉매는 냉각기 (또는 냉각기) 에서 급속히 기상화되면서 주위의 온도를 빼앗아 냉동실용 냉기를 만들어 낸다. 상기 냉각기에서 주변의 열을 흡수하여 원래 상태로 복귀하므로써 냉기 공급의 순환을 반복한다.
이와 같은 냉동싸이클에 의해서 냉각기의 온도는 매우 낮은 온도로 강하하게 되며, 이러한 냉각기에서 만들어진 냉기는 주로 냉각팬의 가동에 의하여 냉동실 및 냉장실로 유입된다.
한편, 냉장고는 냉동동작 또는 냉장동작 시에 동작시간이 경과함에 따라 냉장고의 도어개폐 등에 의한 고내온도변화에 의하여 냉각기 상에 서리가 발생하게 된다. 냉각기에 착상되는 서리량은 압축기의 동작시간, 주위온도 및 냉장고의 도어개폐빈도는 물론 냉장고 주위의 외기습도와 도어오픈시간과도 밀접한 연관이 있다. 냉각기 상에 착상되는 이러한 서리는 냉동 및 냉장효율을 크게 저하시키는 원인이 된다.
이에 따라 냉장고의 마이콤은 냉각모드에서 냉동냉장동작 제어시 냉각기에 착상되는 서리량이 일정기준치보다 많아지게 되면 제상모드로 변환시킨다. 제상모드는, 히터가동 전에 냉동 및 냉장실의 온도를 하강 조절하기 위한 예비냉각단계, 제상히터를 구동하여 제상동작을 실행하는 제상히터통전단계, 압축기의 과열을 방지하기 위하여 압축기의 가동을 중지시키는 휴지기, 및 압축기의 가동후 냉각기가 일정온도 이하로 냉각될 때 까지 냉각팬의 동작을 중지시키는 냉각팬 지연단계로 구성된다.
상기한 바와 같은 냉장고의 정상운전시 냉장실 내부에 과부하가 인가되거나 냉장실의 문이 열려 외기가 냉장실 내부에 유입되어 냉장실 내부 온도가 상승하는 경우가 발생한다. 이 때 상기 냉장실 내부 온도를 장상 상태로 회복하기 위하여 최근에는 에어 커튼 팬이 냉장실에 추가로 설치되어 사용되고 있다.
1993년 11월 23일자로 박 성수에게 허여된 미합중국 특허 제 5,263,332 호에는 냉장고의 문을 열었을 때 부하 온도의 변동을 신속하게 원상 복귀시켜주므로써 부하의 냉각 시간을 단축시키기 위한 냉장고의 온도 제어 방법이 개시된다.
이하, 종래의 에어 커튼 팬의 구동을 제어하는 장치를 도 1을 참조하여 설명한다. 도 1에는 종래의 에어 커튼 팬의 구동을 제어하는 장치가 도시되어 있다. 상기 종래의 에어 커튼 팬의 구동을 제어하는 장치 10은 온도 검출기 102, 압축기 104, 압축기 구동부, 냉각팬 108, 냉각팬 구동부 110, 에어 커튼 팬 구동부 112, 및 제어부 114를 포함한다.
상기 온도 검출기 102는 상기 제어부 114의 제어 하에 냉장실 내부 온도 TI를 검출한다. 상기 검출된 냉장실 내부 온도 TI는 상기 제어부 114에 인가된다. 압축기 104는 고온 고압 냉매 가스를 발생한다. 압축기 구동부 106은 상기 압축기 104의 구동을 제어한다. 냉각팬 108은 냉각기(도시 안됨)에 의해 제공된 냉기를 냉장실로 불어 넣는다. 냉각팬 구동부 110은 상기 냉각팬 108의 구동을 제어한다.
제어부 114는 온도 검출기 102, 압축기 구동부 106, 냉각팬 구동부 110, 및 에어 커튼 팬 구동부 112의 동작을 제어한다. 상기 제어부 114는 압축기 구동부 106 및 냉각팬 구동부 110에 의해 압축기 104 및 냉각팬 108를 각각 구동하므로써 정상운전을 수행한다. 상기 제어부 114는 상기 온도 검출기 102에 의해 검출된 냉장실 내부 온도 TI이 정상 온도인 지의 여부를 판단한다.
이하, 종래 에어 커튼 팬의 구동을 제어하는 장치의 동작을 설명한다. 도 2는 도 1의 종래 장치를 수행하기 위한 흐름도이다.
전원이 각 부분에 인가되면 상기 제어부 114는 압축기 구동부 106 및 냉각팬 구동부 110에 의해 압축기 104 및 냉각팬 108를 각각 구동하므로써 정상운전을 수행한다(단계 S201). 상기 온도 검출기 102는 상기 제어부 114의 제어 하에 냉장실 내부 온도 TI를 검출한다(단계 S202). 상기 검출된 냉장실 내부 온도 TI는 상기 제어부 114에 인가된다.
단계 S203에서, 제어부 114는 상기 온도 검출기 102에 의해 검출된 냉장실 내부 온도 TI이 정상 온도인 지의 여부를 판단한다. 단계 S203의 판단 결과, 상기 검출된 냉장실 내부 온도 TI이 상기 정상 온도가 아닌 것으로 판단된 경우에는 압축기 구동부 106은 제어부 114의 제어 하에 압축기 104를 구동한다(단계 S204).
이어서, 냉장팬 구동부 108 및 에어 커튼 팬 구동부 112는 제어부 114의 제어 하에 냉각팬 108 및 에어 커튼 팬 100을 각각 구동한다(단계 S205). 단계 S206에서, 제어부 114는 상기 온도 검출기 102에 의해 검출된 냉장실 내부 온도 TI이 정상 온도인 지의 여부를 다시 판단한다.
단계 S206의 판단 결과, 상기 검출된 냉장실 내부 온도 TI이 상기 정상 온도가 아닌 것으로 판단된 경우에는 처리 루틴은 단계 S204로 복귀한다. 한편, 단계 S203 또는 S206의 판단 결과, 상기 검출된 냉장실 내부 온도 TI이 상기 정상 온도인 것으로 판단된 경우에는, 제어부 114는 정상운전을 수행하고(단계 S207), 모든 동작을 완료한다.
그런데, 상기한 바와 같은 종래의 냉장고용 에어커튼 팬 동작방법 및 장치에 의하면, 냉장고 문이 열리게 되는 경우, 냉장실 내부 조건, 즉 냉장고의 운전상태가 냉각모드인지 제상모드인지에 상관없이 에어 커튼 팬이 가동되도록 구성되어 있다.
즉, 냉장고가 제상모드에 있는 경우에도 냉장고문이 열리게 되면 에어커튼 팬은 무조건 동작되게 된다. 여기서, 냉장고가 제상모드의 히터통전단계에 있는 경우에는 냉각기 온도가 정상적인 냉각 또는 냉장시 필요 온도 보다 높아질 수 있다. 이러한 경우 상기의 에어커튼 팬이 동작되게 되면, 상기 냉각기를 통과한 고온의 공기가 냉장고 내로 유입되게 되므로 냉장고 내부에 약냉현상을 발생시키고 냉장고의 냉장효율을 오히려 저하시키는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은, 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 제상동작 중인 경우 냉장고의 외부 및 내부조건에 따라 에어커튼 팬의 구동을 구별하여 동작시킴으로써 냉장고의 냉동 및 냉장효율을 높일 수 있으며 동시에 제상효율을 높일 수 있는 에어커튼 팬 구동 제어방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 제상동작 중인 경우 냉장고문 오픈시 냉각기 온도조건에 따라 에어커튼 팬의 구동을 구별하여 동작시킴으로써 냉장고의 냉동 및 냉장효율을 높일 수 있으며 동시에 제상효율을 높일 수 있는 에어커튼 팬 구동 제어장치를 제공하는데 있다.
도 1은 종래 에어 커튼 팬의 구동을 제어하기 위한 장치를 블럭화하여 도시한 블럭도;
도 2는 도 1의 종래 장치를 수행하기 위한 흐름도;
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 에어 커튼 팬의 구동을 제어하기 위한 장치의 구성을 블록화하여 도시한 블록도; 및
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 에어 커튼 팬의 구동을 제어하기 위한 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
〈 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
30 : 냉장고용 에어 커튼 팬의 구동 제어 장치
300 : 제어부
302 : 냉각기 온도 감지부 304 : 냉장고문상태 감지부
306 : 메모리부 308 : 제상히터 구동부
310 : 압축기 구동부 312 : 냉각팬 구동부
314 : 에어 커튼 팬 구동부 316 : 제상히터부
318 : 압축기냉각팬 320 : 냉각팬
322 : 에어커튼 팬
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은
a) 냉장고 내부의 온도를 적절한 온도로 유지하기 위하여 요구되는 냉각기 기준온도를 설정하는 단계;
b) 냉장고의 정상운전중 제상모드인 경우 냉장고문이 오픈상태인지 클로우즈상태인지 감지하는 단계;
c) 냉장고문이 오픈상태인 경우, 냉각기온도와 상기 냉각기 기준온도를 비교하여 냉각기온도가 냉각기 기준온도보다 낮으면 에어커튼팬을 온시키고, 냉각기온도가 냉각기 기준온도보다 낮지 않으면 에어커튼팬을 오프시키는 단계;
d) 냉장실문이 클로우즈 상태로 되는 경우 에어커튼팬을 오프시키느 단계;
e) 제상모드중 냉장고문이 클로우즈상태인 경우 히터통전단계인지 검사하는 단계;
f) 히터통전단계인 경우 냉각기온도와 상기 냉각기 기준온도를 비교하여 냉각기온도가 냉각기 기준온도보다 낮으면 에어커튼팬을 온시키고, 냉각기온도가 냉각기 기준온도보다 낮지 않으면 에어커튼팬을 오프시키는 단계;
g) 히터통전상태가 아닌 경우 에어커튼팬을 오프시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고용 에어 커튼 팬의 구동 제어 방법을 제공한다.
상기 또 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은
냉장고문의 오픈 또는 클로우즈상태를 감지하기 위한 냉장실문상태 감지부;
냉각기의 온도를 검출하기 위한 냉각기 온도 감지부;
제상히터를 구동시키기 위한 제어신호를 출력하기 위한 제상히터구동부;
압축기를 구동시키기 위한 제어신호를 출력하기 위한 압축기구동부;
냉각팬의 구동을 제어하기 위한 냉각팬 구동부;
에어커튼팬의 구동을 제어하기 위한 에어커튼팬 구동부;
제상모드에서 냉장고문상태 감지부의 신호 및 냉각기온도 감지부의 신호에 따라 냉각기온도와 냉각기 기준온도를 비교판단하여 에어커튼팬 구동부를 구동시키기 위한 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고용 에어커튼 팬 구동 제어 장치를 제공한다.
본 발명에 의하면, 제상모드에서 냉장고문 오픈상태가 감지될 경우 냉각기온도가 냉각기 기준온도에 비교하여 낮지 않은 경우에는 에어커튼 팬을 동작시키지 않고, 냉각기온도가 냉각기 기준온도에 비교하여 낮은 경우에만 에어커튼 팬을 동작시키게 된다.
따라서, 제상모드에서 제상히터의 동작으로 인하여 냉각기 온도가 상승된 경우에는 냉장고문이 오픈상태라 하더라도 에어커튼팬을 구동시키지 않으므로 냉각기를 경유한 고온의 공기가 냉장실 내로 유입되지 않게 되므로, 냉장고 내부의 약냉현상을 방지할 수 있게 되어 냉각효율이 향상된다.
또한, 본 발명에 의하면, 제상모드에서 냉장고문 클로우즈상태가 감지될 경우, 제상히터통전단계 중에 냉각기온도가 냉각기 기준온도에 비교하여 낮은 경우에도 에어커튼 팬을 동작시키게 된다.
따라서, 제상히터통전단계에 에어커튼팬을 구동시키므로 냉각기의 냉기를 더욱 빠른 속도로 빼앗게 되므로 제상동작을 더욱 신속히 수행할 수 있게 되어 제상효율이 향상된다. 또한, 냉각기온도가 냉각기 기준온도에 비교하여 낮지 않아진 경우에는 에어커튼 팬을 동작시키지 않으므로 냉장고 내부의 약냉현상을 발생시키지 않는다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명한다. 도 3에는 본 발명의 실시예에 따른 냉장고용 에어 커튼 팬의 구동 제어 장치 30가 도시되어 있다. 상기 장치 30는 냉각기 온도 감지부 302, 냉장고문상태 감지부 304, 메모리부 306, 제상히터 구동부 308, 압축기 구동부 310, 냉각팬 구동부 312, 에어 커튼 팬 구동부 314, 제상히터부 316, 압축기 318, 냉각팬 320, 에어커튼 팬 322, 및 제어부 300를 포함한다.
냉각기 온도 감지부 302에서는 냉각기의 온도를 검출하여 온도신호를 제어부 300로 송출한다.
냉장실문상태 감지부 304는 스위칭 회로에 의하여 상기 냉장실문이 오픈상태인지 또는 클로우즈 상태인지를 감지한다.
메모리부 306에는 냉장고 내부의 온도를 적절한 온도로 유지하기 위하여 요구되는 냉각기 기준온도가 저장된다.
제어부 300는 상기 각 부분에서 입력된 신호에 대하여 내부 프로그램에 따라 제어하고 소정의 제어신호를 출력하여 냉장고에 관한 전반적이 동작을 제어한다.
제상히터 구동부 308는 제어부 300로부터 제어신호에 의존하여 제어히터 316를 구동시킨다.
압축기 구동부 310는 제어부 300로부터 제어신호에 의존하여 압축기 318를 구동시킨다.
냉각팬 구동부 310는 냉각팬 314의 구동을 제어한다.
에어커튼 팬 구동부 310은 에어 커튼 팬 300의 구동을 제어한다.
이하, 본 발명의 에어커튼 팬 구동장치의 구동방법에 관하여 제 4도를 참조로 하여 설명한다.
냉장고의 파워가 온되면, 제어부 300는 냉각모드 및 제상모드를 적절히 교대하여 실행하면서, 각 모드에 따라 제상히터 316 및 압축기 318의 구동을 제어함으로써 냉장고의 정상운전을 수행한다 (단계 S401). 또한, 냉장고문이 열리게 되면 에어커튼팬 322을 동작시키고 냉장고 문이 닺히게 되면 에어커튼팬 322을 정지시킨다. 이리하여 일반적으로 냉동실 내부온도는 약 -25℃정도로, 냉장실 내부 온도는 약 -1 내지 5℃정도로 유지되게 된다.
냉장고 내부의 온도를 적절한 온도로 유지하기 위하여 요구되는 냉각기 기준온도 Tr이 임의의 방법에 의하여 설정되어 메모리부 306에 저장된다. 예를 들면, 냉장고의 제작시에 또는 사용자의 냉장고 기준온도 설정시에 자동으로 설정될 수 있다.
단계 S402에서, 제어부 300는 냉장고 정상운전 중 제상모드인지를 검사한다. 제상모드인 경우 다음 단계를 속행한다.
단계 S403에서, 제어부 300는 제상모드인 경우 냉장실문이 오픈되는 경우 냉장실문상태 감지부 304로부터 신호를 수신한다.
단계 S404에서, 제어부 300는 냉장고문이 오픈상태인 경우, 냉각기온도와 상기 냉각기 기준온도를 비교한다.
단계 S404에서 제어부 300는 냉각기온도가 냉각기 기준온도보다 낮지 않으면 에어커튼팬 322을 오프시킨다 (단계 S407).
단계 S404에서 냉각기온도가 냉각기 기준온도보다 낮으면 에어커튼팬 322을 온시키고 (단계 S405), 냉장실문이 클로우즈 상태임을 냉장실문상태 감지부 304로부터 수신한 경우 (단계 S406)에 에어커튼팬을 오프시킨다. (단계 S407).
단계 S403에서, 제상모드중 냉장고문이 클로우즈상태인 경우, 단계 S411에서, 제어부 300는 제상히터통전단계인지 검사한다.
단계 S411에서 히터통전단계인 경우, 단계 S412에서 냉각기온도와 상기 냉각기 기준온도를 비교한다.
단계 S412에서 냉각기온도가 냉각기 기준온도보다 낮지 않으면 에어커튼팬을 오프시킨다 (단계 S407). 단계 S412에서 냉각기온도가 냉각기 기준온도보다 낮으면 에어커튼팬 322을 온시키고 (단계 S413), 단계 S412 및 단계 S413를 반복하여 실행한다. 즉, 히터통전단계가 계속되는 동안 냉각기온도가 냉각기 기준온도보다 낮은 동안 에어커튼 팬 322를 온시키고, 히터통전단계가 종료되거나 또는 냉각기온도가 냉각기 기준온도보다 높아지면 에어커튼 팬 322를 오프시킨다.(단계 S407)
에어커튼팬 322이 오프되면 냉장고는 정상운전상태로 복귀된다 (단계S410).
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 제상모드에서 냉장고문 오픈상태가 감지될 경우 냉각기온도가 냉각기 기준온도에 비교하여 낮지 않은 경우에는 에어커튼 팬을 동작시키지 않고, 냉각기온도가 냉각기 기준온도에 비교하여 낮은 경우에만 에어커튼 팬을 동작시키게 된다.
따라서, 제상모드에서 제상히터의 동작으로 인하여 냉각기 온도가 상승된 경우에는 냉장고문이 오픈상태라 하더라도 에어커튼팬을 구동시키지 않으므로 냉각기를 경유한 고온의 공기가 냉장실 내로 유입되지 않게 되므로, 냉장고 내부의 약냉현상을 방지할 수 있게 되어 냉각효율이 향상된다.
또한, 본 발명에 의하면, 제상모드에서 냉장고문 클로우즈상태가 감지될 경우, 제상히터통전단계 중에 냉각기온도가 냉각기 기준온도에 비교하여 낮은 경우에도 에어커튼 팬을 동작시키게 된다.
따라서, 제상히터통전단계에 에어커튼팬을 구동시키므로 냉각기의 냉기를 더욱 빠른 속도로 빼앗게 되므로 제상동작을 더욱 신속히 수행할 수 있게 되어 제상효율이 향상된다. 또한, 냉각기온도가 냉각기 기준온도에 비교하여 낮지 않아진 경우에는 에어커튼 팬을 동작시키지 않으므로 냉장고 내부의 약냉현상을 발생시키지 않는다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구의 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형이 가능할 것이다.

Claims (2)

  1. a) 냉장고 내부의 온도를 적절한 온도로 유지하기 위하여 요구되는 냉각기 기준온도를 설정하는 단계;
    b) 냉장고의 정상운전중 제상모드인 경우 냉장고문이 오픈상태인지 클로우즈상태인지 감지하는 단계;
    c) 냉장고문이 오픈상태인 경우, 냉각기온도와 상기 냉각기 기준온도를 비교하여 냉각기온도가 냉각기 기준온도보다 낮으면 에어커튼팬을 온시키고, 냉각기온도가 냉각기 기준온도보다 낮지 않으면 에어커튼팬을 오프시키는 단계;
    d) 냉장실문이 클로우즈 상태로 되는 경우 에어커튼팬을 오프시키는 단계;
    e) 제상모드중 냉장고문이 클로우즈상태인 경우 히터통전단계인지 검사하는 단계;
    f) 히터통전단계인 경우 냉각기온도와 상기 냉각기 기준온도를 비교하여 냉각기온도가 냉각기 기준온도보다 낮으면 에어커튼팬을 온시키고, 냉각기온도가 냉각기 기준온도보다 낮지 않으면 에어커튼팬을 오프시키는 단계;
    g) 히터통전상태가 아닌 경우 에어커튼팬을 오프시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고용 에어 커튼 팬 구동 제어 방법.
  2. 냉장고문의 오픈 또는 클로우즈상태를 감지하기 위한 냉장실문상태 감지부;
    냉각기의 온도를 검출하기 위한 냉각기 온도 감지부;
    제상히터를 구동시키기 위한 제어신호를 출력하기 위한 제상히터구동부;
    압축기를 구동시키기 위한 제어신호를 출력하기 위한 압축기구동부;
    냉각팬의 구동을 제어하기 위한 냉각팬 구동부;
    에어커튼팬의 구동을 제어하기 위한 에어커튼팬 구동부;
    제상모드에서 냉장고문상태 감지부의 신호 및 냉각기온도 감지부의 신호에 따라 냉각기온도와 냉각기 기준온도를 비교판단하여 에어커튼팬 구동부를 구동시키기 위한 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고용 에어커튼 팬 구동 제어 장치.
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