KR20060110687A - 냉장고의 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 냉동실과 냉장실에 별도의 냉각 시스템(증발기와 팬)을 설치하고 이들을 독립적으로 제어하되, 압축기 및 팬의 기동 횟수를 줄여 소비 전력이 저감되도록 하고 소음을 줄이며, 압축기 및 팬의 수명을 연장시키는데 그 목적이 있다.
이와 같은 목적의 본 발명에 따른 냉장고의 제어 방법은, 냉동실에 저장물을 저장하기에 적절한 냉동실 설정 온도와 냉동실 온도를 비교하는 단계(211)와; 단계(211)에서 냉동실 온도가 냉동실 설정 온도 이하면 냉장실 온도를 냉장실에 저장물을 저장하기에 적절한 냉장실 설정 온도와 비교하는 단계(217)와; 단계(217)에서, 냉장실 온도가 냉장실 설정 온도를 초과하는 상태가 미리 설정된 시간 동안 지속되는지를 검사하는 단계(250)와; 냉장실 온도가 냉장실 설정 온도를 초과하는 상태가 미리 설정된 시간 동안 지속되면 압축기와 냉장실 팬을 턴 온 시키고 냉동실 팬을 턴 오프 시켜 냉장실의 냉각이 이루어지도록 제어하는 단계를 포함한다.

Description

냉장고의 제어 방법{METHOD OF CONTROLLING REFRIGERATOR}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 H.M. 사이클을 구비한 냉장고의 구성을 나타낸 측단면도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 냉매 사이클을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 H.M.사이클을 구비한 냉장고의 제어부의 구성을 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 제어 방법을 나타낸 순서도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 제어 방법에서 압축기와 냉장실 팬, 냉동실 팬의 운전을 나타낸 타이밍도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 냉장실 온도(TR)의 제 1 검출 방법을 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 냉장실 온도(TR)의 제 2 검출 방법을 나타낸 도면.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 냉장실 온도(TR)의 제 3 검출 방법을 나타낸 도면.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
22 : 냉동실
23 : 냉장실
27 : 제 1 증발기
28 : 냉장실 팬
29 : 제 2 증발기
30 : 냉동실 팬
35 : 제어부
36 : 도어 스위치
37 : 냉장실 온도 센서
38 : 냉동실 온도 센서
39 : 외기 온도 센서
40 : 제 1 증발기 표면 온도 센서
40‘ : 제 2 증발기 표면 온도 센서
41~43 : 제 1 내지 제 3 스위치
44 : 스위치 제어부
TR : 냉장실 온도
TF : 냉동실온도
TRS : 냉장실 설정 온도
TFS : 냉동실 설정 온도
TES : 제 1 증발기 표면 온도
본 발명은 냉장고의 제어 방법에 관한 것으로, 특히 냉장실과 냉동실을 별도로 구비하고, 냉장실과 냉동실 각각에 독립된 증발기를 구비하는 냉장고의 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로 냉장고의 본체는 중간 격벽에 의해 구획되는 냉동실과 냉장실이 마련되고, 냉동실과 냉장실 각각에는 본체에 힌지 결합되어 냉동실과 냉장실을 개폐하는 도어가 설치된다. 냉동실의 내부 벽면에는 냉기를 생성하여 냉동실 내부에 공급하기 위한 증발기와 팬이 구비된다. 또한 냉장실의 내부 벽면에도 냉기를 생성하여 냉장실 내부에 공급하기 위한 또 다른 증발기와 팬이 구비된다.
냉장고의 고내 온도가 사용자가 설정한 목표 온도보다 높은 경우에는 냉기를 발생시켜 고내에 공급함으로써 고내 온도를 떨어뜨린다. 냉기를 발생시키기 위해서는 압축기를 운전하여 냉매를 압축해야 하고, 압축된 냉매가 응축기와 팽창 장치를 거쳐 증발기에서 증발되면서 냉기를 발생시키도록 해야 하며, 이 냉기를 고내로 불어넣기 위해 팬을 이용해야 한다.
미국 등록 특허 US 5,931,004에는 냉동실 온도가 냉동실 설정 온도 이하일 때 냉장실 온도가 냉장실 설정 온도를 초과하면 압축기와 냉장실 팬을 운전하여 냉장실을 냉각하는 방법이 개시되어 있다. 이 경우 냉장실 온도가 냉장실 설정 온도를 초과하는 경우가 짧은 시간 동안 지나치게 자주 발생하면 압축기 및 냉장실 팬 의 기동이 빈번하게 이루어져 압축기의 기동에 따른 전력 소비와 소음이 크게 증가한다. 특히 압축기의 운전에 소비되는 전력 가운데 정지 상태에 있던 압축기가 운전을 시작하는 기동 운전 시 소비되는 전력이 차지하는 비중이 매우 크기 때문에 압축기의 기동 횟수는 적을 수록 좋다. 또한 압축기와 팬의 빈번한 기동은 압축기와 팬의 수명을 단축시키는 원인이 된다.
본 발명은 냉동실과 냉장실에 별도의 냉각 시스템(증발기와 팬)을 설치하고 이들을 독립적으로 제어하되, 압축기 및 팬의 기동 횟수를 줄여 소비 전력이 저감되도록 하고 소음을 줄이며, 압축기 및 팬의 수명을 연장시키는데 그 목적이 있다.
이와 같은 목적의 본 발명에 따른 냉장고의 제어 방법은, 냉동실에 저장물을 저장하기에 적절한 냉동실 설정 온도와 냉동실 온도를 비교하는 단계(211)와; 단계(211)에서 냉동실 온도가 냉동실 설정 온도 이하면 냉장실 온도를 냉장실에 저장물을 저장하기에 적절한 냉장실 설정 온도와 비교하는 단계(217)와; 단계(217)에서, 냉장실 온도가 냉장실 설정 온도를 초과하는 상태가 미리 설정된 시간 동안 지속되는지를 검사하는 단계(250)와; 냉장실 온도가 냉장실 설정 온도를 초과하는 상태가 미리 설정된 시간 동안 지속되면 압축기와 냉장실 팬을 턴 온 시키고 냉동실 팬을 턴 오프 시켜 냉장실의 냉각이 이루어지도록 제어하는 단계를 포함한다.
상술한 목적의 본 발명에 따른 냉장고의 또 다른 제어 방법은, 냉동실에 저장물을 저장하기에 적절한 냉동실 설정 온도와 냉동실 온도를 비교하는 단계(211) 와; 단계(211)에서 냉동실 온도가 냉동실 설정 온도 이하면 냉장실 온도를 냉장실에 저장물을 저장하기에 적절한 냉장실 설정 온도와 비교하는 단계(217)와; 단계(250)에서 냉장실 온도를 검출하여, 냉장실 온도가 냉장실 설정 온도를 초과하는 상태가 일정 횟수 이상 검출되는지를 검사하는 단계(250)와; 냉장실 온도가 냉장실 설정 온도를 초과하는 상태가 일정 횟수 이상 검출되면 냉장실 온도가 냉장실 설정 온도를 초과하는 상태가 미리 설정된 시간 동안 지속되는 것으로 판정하여 압축기와 냉장실 팬을 턴 온 시키고 냉동실 팬을 턴 오프 시켜 냉장실의 냉각이 이루어지도록 제어하는 단계를 포함한다.
상술한 목적의 본 발명에 따른 냉장고의 또 다른 제어 방법은, 냉동실에 저장물을 저장하기에 적절한 냉동실 설정 온도와 냉동실 온도를 비교하는 단계(211)와; 냉장실에 저장물을 저장하기에 적절한 냉장실 설정 온도와 냉장실 온도를 비교하는 단계(212)와; 냉장실 온도와 냉동실 온도가 각각 냉장실 설정 온도와 냉동실 설정 온도를 초과하면 냉장실과 냉동실 모두를 냉각하기 위해 압축기와 냉동실 팬, 냉장실 팬을 동작시키는 단계(213)와; 단계(212)에서 냉장실 온도가 냉장실 설정 온도보다 낮으면 압축기와 냉동실 팬을 턴 온 시키고 냉장실 팬은 턴 오프 시킨 후 단계(212)를 수행하는 단계(214)와; 단계(211)에서 냉동실 온도가 냉동실 설정 온도 이하면 냉장실 온도를 냉장실에 저장물을 저장하기에 적절한 냉장실 설정 온도와 비교하는 단계(217)와; 단계(217)에서, 냉장실 온도가 냉장실 설정 온도를 초과하는 상태가 미리 설정된 시간 동안 지속되는지를 검사하는 단계(250)와; 냉장실 온도가 냉장실 설정 온도를 초과하는 상태가 미리 설정된 미리 설정된 시간 동안 지속되면 압축기와 냉장실 팬을 턴 온 시키고 냉동실 팬을 턴 오프 시켜 냉장실의 냉각이 이루어지도록 제어하는 단계를 포함한다.
이와 같이 이루어지는 본 발명의 바람직한 실시예를 도 1 내지 도 8을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 먼저 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 구성을 나타낸 측단면도이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 냉장고(20)는 단열구조의 냉장고 본체(21)의 내부에 상호간의 냉기 혼합이 일어나지 않도록 상호 구획된 하측의 냉동실(22)과 상측의 냉장실(23)이 형성된다. 이러한 냉동실(22)과 냉장실(23)은 중간 격벽(24)에 의해 구획되며, 각각 냉동실 도어(25)와 냉장실 도어(26)에 의해 개폐된다. 즉, 냉동실(22)과 냉장실(23)을 연통시키는 냉기 유로가 없으며, 중간 격벽(24)에도 귀환로가 형성되지 않는다. 냉장실(23)의 후벽에는 제 1 증발기(27)와 냉장실 팬(28)이 설치되며, 냉동실(22)의 후벽에는 제 2 증발기(29)와 냉동실 팬(30)이 설치된다. 본 명세서에서 냉장실 팬(28)과 냉동실 팬(30)은 구동 모터를 포함하는 개념이다. 그리고 냉장고 본체(21)의 하측에는 압축기(31)가 설치된다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 냉매 사이클을 나타낸 도면이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 압축기(31)와 응축기(32), 모세관(33), 그리고 제 1 증발기(27)와 제 2 증발기(29)가 냉매관(34)에 의해 차례로 연결되어 폐회로를 구성하며, 제 1 증발기(27)와 제 2 증발기(29)의 부근에는 냉장실 팬(28)과 냉동실 팬(30)이 각각 설치된다. 특히 제 1 증발기(27)와 제 2 증발기(29)는 직렬로 배치되어 제 1 증발기(27)를 통과한 모든 냉매가 제 2 증발기(29)를 통과하도록 구성된 다. 냉매는 화살표 방향으로 냉매관(34)의 내부를 흐르면서 상태 변화가 이루어지는데, 특히 제 1 증발기(27)와 제 2 증발기(29)를 통과하면서 증발이 이루어져 각 증발기(27, 29) 주변의 공기로부터 열을 흡수하여 냉기를 생성한다. 이와 같이 생성된 냉기는 냉장실 팬(28)과 냉동실 팬(30)의 작동에 의해 냉동실(22)과 냉장실(23)로 공급된다.
도 1 및 도 2에는 두 개의 증발기(27, 29)가 직렬 연결되고, 각각의 증발기(27, 29)마다 팬(28, 30)이 마련되는 구조를 나타내었다. 이와 달리, 냉동실에는 증발기 및 팬을 두고 냉장실에는 증발기 없이 팬만을 마련하여 냉동실 증발기에서 발생한 냉기를 냉장실 팬을 통해 냉장실 내로 공급하는 구조에서도 본 발명의 목적을 충분히 달성할 수 있다. 또한, 냉장실과 냉동실 각각에 냉장실 증발기 및 냉장실 팬, 냉동실 증발기 및 냉동실 팬을 마련하되, 냉장실 증발기와 냉동실 증발기가 응축기의 토출 측에 대해 병렬로 연결되는 구조에서도 본 발명의 목적을 충분히 달성할 수 있다.
이와 같은 냉매의 상변화 과정을 좀더 상세하게 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 실시예에 따른 냉장고에서는 CFC-12, 또는 HFC-134a 등과 같은 단일(單一)의 냉매가 사용된다. 먼저 압축기(31)에서 냉매는 고온 고압으로 압축되고, 압축된 냉매는 응축기(32)를 흐르면서 주변 공기와의 열교환을 통해 응축된다. 이렇게 응축된 냉매는 모세관(33) 또는 팽창밸브를 통과하면서 감압되어 제 1 증발기(27)와 제 2 증발기(29)를 통과하면서 증발이 이루어진다. 제 1 증발기(27)와 제 2 증발기(29)는 직렬로 배치되어 있고, 이들 사이에는 아무런 구조물이 없으므로 제 1 증발 기(27)를 통과한 냉매의 전부가 곧바로 제 2 증발기(29)를 통과하게 된다. 이때 제 1 증발기(27)를 통과하면서 냉매의 일부가 증발되고 제 2 증발기(29)를 통과하면서 나머지 냉매가 증발되어 전부 가스 상태로 되는 것이다. 이와 같이 증발된 냉매는 압축기(31)에 재 흡입됨으로써 냉매 사이클이 형성되고, 이러한 냉매 사이클에서 압축기(31)의 운전에 따라 냉매의 순환이 반복된다. 한편, 제 1 증발기(27) 및 제 2 증발기(29) 내에서 냉매가 증발하면서 각 증발기(27, 29) 주위의 공기로부터 열을 흡수하여 냉기가 생성되며, 이와 같이 생성된 냉기는 냉장실 팬(28)과 냉동실 팬(30)의 운전을 통해 도 1에 화살표로 나타낸 것처럼 고내로 공급되어 냉장실(23)과 냉동실(22)을 냉각시킨다.
이와 같이, 2개의 증발기와 2개의 팬을 가지면서 작동유체로서 단일냉매를 사용하는 시스템을 본 명세서에서 H.M.사이클이라 정의한다. 이 H.M.사이클은 증발기들 사이에 기액 분리기나 냉매의 유동방향을 제어하기 위한 밸브와 같은 부품이 필요 없게 되고 증발기를 직렬로 배치할 수 있어 냉동 사이클을 위한 배관 구성이 매우 단순해진다. 또한 단일 냉매를 사용하므로 제조 공정에서 혼합 냉매 사용 시와 같은 냉매 봉입량의 산포에 따른 성능변화가 크지 않아 양산(量産)에 매우 유리하다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 제어부의 구성을 나타낸 도면이다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 제어부(35)의 입력 측에는 도어 스위치(36)와 냉장실 온도 센서(37), 냉동실 온도 센서(38), 외기 온도 센서(39), 그리고 제 1 증발기 표면 온도 센서(40)와 제 2 증발기 표면 온도 센서(40')가 연결된다. 도어 스위 치(36)는 도어의 개폐여부를 검출하는데 이용되고, 온도 센서들(37, 38, 39, 40, 40‘)은 각각 냉동실(22)의 온도, 냉장실(23)의 온도, 외기 온도, 제 1 증발기(27)와 제 2 증발기(29)의 표면 온도를 각각 검출하고, 검출된 온도에 대응되는 크기의 전기신호를 발생시켜 제어부(35)에 전달한다. 또한 제어부(35)의 출력측에는, 압축기(31),와 냉장실 팬(28) 및 냉동실 팬(30)을 각각 온/오프 시키기 위한 제 1 스위치(41)와 제 2 스위치(42), 그리고 제 3 스위치(43)가 전기적으로 연결되어 앞서 설명한 온도 센서들(37, 38, 39, 40, 40‘)로부터 발생하는 전기 신호에 따라 스위치 제어부(44)에 의해 제어되어 각각 압축기(31)와 냉동실팬(28) 및 냉장실팬(30)을 온/오프 시킨다. 이로써 압축기(31)와 냉동실 팬(30) 및 냉장실 팬(28)의 독립 제어가 가능하다.
이러한 제어부(35)의 제어 방식은 냉동실 온도 센서(38)에 의해 검출된 냉동실의 온도(TF)와 식품을 냉동 보관하기에 적절한 온도로 미리 정해진 냉동실 설정 온도(TFS), 그리고 냉장실 온도 센서(37)에 의해 검출된 냉장실 온도(TR)와 식품을 냉장 보관하기에 적절한 온도로 미리 정해진 냉장실 설정 온도(TRS)를 비교함으로써 이루어진다. 본 발명의 실시예에서 설정 온도라 함은 냉장고 고유의 특성을 유지할 수 있는 고내의 온도 대역을 의미한다. 냉동실 설정 온도(TFS)는 -l5℃ ~ -21℃의 범위 내에서, 사용자의 선택에 따라 미리 정해진 -21℃(냉동 강), -18℃(냉동 중), -15℃(냉동 약)의 어느 하나로 정해진다. 또한 냉장실 설정 온도(TRS)는 6℃ ~ -1℃ 의 범위 내에서, 사용자의 선택에 따라 미리 정해진 -l℃(냉장 강(强)), 3℃(냉장 중(中)), 6℃(냉장 약(弱))의 어느 하나로 정해진다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 제어 방법을 나타낸 순서도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 제어 방법에서 압축기와 냉장실 팬, 냉동실 팬의 운전을 나타낸 타이밍도이다. 도 4 및 도 5에서, 냉동실 온도(TF)는 냉동실(22)의 현재 온도이고, 냉동실 설정 온도(TFS)는 사용자가 설정한 냉동실(22)의 목표 온도이다. 또한 냉장실 온도(TR)는 냉장실(23)의 현재 온도이고, 냉장실 설정 온도(TRS)는 사용자가 설정한 냉장실(23)의 목표 온도이다.
도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 제어부(35)는 단계(211)에서 냉동실 온도(TF)와 냉동실 설정 온도(TFS)를 비교한다. 만약 단계(211)에서 냉동실 온도(TF)가 냉동실 설정 온도(TFS)를 초과하면, 단계(212)로 진행하여 냉장실 온도(TR)와 냉장실 설정 온도(TRS)를 비교한다. 만약 단계(212)에서 냉장실 온도(TR)가 냉장실 설정 온도(TRS)를 초과하면 단계(213)로 진행하여 압축기(31)와 냉동실 팬(30), 냉장실 팬(28)을 턴 온 시킴으로써, 도 5(A)에 나타낸 것처럼 냉동실(22)과 냉장실(23)을 동시에 모두 냉각시켜 냉각 속도를 빠르게 한다. 이와 같은 상황은 냉동실(22)과 냉장실(23) 모두 자주 사용되는 경우나, 냉장고(20) 주변의 공기의 온도가 높은 경우, 냉장고(20)가 오랜 시간 동안 사용되지 않다가 재가동되는 경우에 발생한다.
만약 단계(212)에서 냉장실 온도(TR)가 냉장실 설정 온도(TRS) 이하이면 단계(214)로 진행하여 압축기(31)와 냉동실 팬(30)을 턴 온 시키고, 냉장실 팬(28)은 턴 오프 시킨 다음, 단계(211)로 복귀한다. 따라서 도 5(B)에 나타낸 바와 같이, 압축기(31)와 냉동실 팬(30)이 먼저 동작한 다음, 냉동실(22)을 냉각하는 동안 냉장실 온도(TR)가 냉장실 설정 온도(TRS)를 초과하면 비로소 냉장실 팬(28)이 동작한다.
단계(213) 이후에는 단계(215)로 진행하여 냉동실 온도(TF)와 냉동실 설정 온도(TFS)를 비교한다. 만약 단계(215)에서 냉동실 온도(TF)가 냉동실 설정 온도(TFS)를 초과하면 단계(212)로 복귀한다. 만약 냉동실 온도(TF)가 냉동실 설정 온도(TFS) 이하이면 단계(216)로 진행하여 압축기(31)와 냉장실 팬(28)을 턴 온 시키고, 냉동실 팬(30)은 턴 오프 시킨다. 단계(214)는, 냉장실 온도(TR)가 냉장실 설정 온도(TRS) 이하로 내려가면 냉장실(23)의 냉각이 정지되는 것을 의미하고, 또한 단계(216)는 냉동실 온도(TF)가 냉동실 설정 온도(TFS) 이하로 내려가면 냉동실(22)의 냉각이 정지되는 것을 의미한다.
만약 단계(211)에서 냉동실 온도(TF)가 냉동실 설정 온도(TFS) 이하이면 단계(217)로 진행하여 냉장실 설정 온도(TRS)와 냉장실 온도(TR)를 비교한다. 만약 단계 (217)에서 냉장실 온도(TR)가 냉장실 설정 온도(TRS)를 초과하면 단계(250)로 진행하여 이 초과 상태가 미리 설정된 미리 설정된 시간 이상 지속되는지를 검사한다. 냉동실(22)이 정상 조건(TF < TFS)인 상태에서 냉장실 온도(TR)가 냉장실 설정 온도(TRS)를 초과하면 압축기(310) 및 냉장실 팬(28)을 운전하여 냉장실(23)을 냉각함으로써 냉장실(23)이 정상 조건의 상태가 되도록 하는데, 만약 냉장실 온도(TR)가 냉장실 설정 온도(TRS)를 초과하는 시간이 지속적이지 않고 일시적 또는 산발적인 경우에는 압축기(31)의 기동 및 냉장실 팬(28)의 운전이 빈번하게 이루어져 압축기(31)의 수명이 단축되고 소음은 증가하며 소비 전력 또한 급증하게 된다. 따라서 냉장실 온도(TR)가 냉장실 설정 온도(TRS)를 초과하는 상태가 미리 설정된 시간 이상 지속되는 경우에만 단계(216)로 진행하여 압축기(31)와 냉장실 팬(28)을 턴 온 시키고, 냉동실 팬(30)은 턴 오프 시킨다. 여기서 정상 조건은 냉동실(22) 또는 냉장실(23)의 고내 온도가 냉장실 설정 온도(TRS) 또는 냉동실 설정 온도(TFS) 이하인 조건을 의미한다. 만약 단계(217)에서 냉장실 온도(TR)가 냉장실 설정 온도(TRS) 이하이면 이는 냉장실(23)과 냉동실(22)이 모두 정상 조건인 상태이므로 단계(218)로 진행하여 압축기(31)와 냉동실 팬(30), 냉장실 팬(28)의 동작을 모두 정지시킨다.
단계(216)에서, 냉동실(22)은 정상 조건으로 유지되고, 냉장실(23)은 고온의 비정상 조건 하에 있으므로, 도 5(C)에 나타낸 바와 같이, 냉동실(22)의 현재 온도에 근거하여 냉동실(22)의 냉각 운전 실시 여부가 결정되는 조건에서는 냉동실 팬 (30)보다 압축기(31) 및 냉장실 팬(28)이 먼저 운전하도록 제어하여, 냉장실(23)이 냉장실 설정 온도(TRS) 이하로 냉각된 다음 비로소 냉동실(22)이 냉각되도록 한다.
만약 그렇지 않으면, 냉장실(23)이 냉장실 설정 온도(TRS) 이하로 냉각되기 전이라 하더라도, 만약 냉동실 온도(TF)가 냉동실 설정 온도(TFS)보다 높으면 냉동실(22)이 냉장실(23)과 함께 냉각되도록 할 수도 있다.
단계(216) 이후에는 단계(219)로 진행하여 냉장실 온도(TR)와 냉장실 설정 온도(TRS)를 비교한다. 만약 냉장실 온도(TR)가 냉장실 설정 온도(TRS) 이하이면 단계(216)에서 단계(211)로 복귀한다. 만약 냉장실 온도(TR)가 냉장실 설정 온도(TRS)를 초과하면 단계(216)에서 단계(220)로 진행하여 냉동실 온도(TF)와 냉동실 설정 온도(TFS)를 비교한다. 만약 단계(220)에서 냉동실 온도(TF)가 냉동실 설정 온도(TFS)를 초과하면 단계(212)로 복귀한다. 만약 단계(220)에서 냉동실 온도(TF)가 냉동실 설정 온도(TFS) 이하이면 단계(216)로 복귀하여 압축기(31)와 냉장실 팬(28)을 턴 온 시키고, 냉동실 팬(30)은 턴 오프 시킨다.
단계(218) 이후에는 단계(221)로 진행하여 제 1 증발기(27)의 제 1 표면 온도(TES)가 0℃를 초과하는지를 판정한다. 만약 단계(221)에서 제 1 표면 온도(TES)가 0℃ 이하이면 단계(222)로 진행하여 압축기(31)와 냉동실 팬(30)을 턴 오프 시키고 냉장실 팬(28)은 턴 온 시켜 제 1 증발기(27) 표면의 성에가 제거되도록 한다. 즉, 냉동실(22)과 냉장실(23)이 모두 정상 조건으로 된 상태에서 압축기(31)가 턴 오프 된 직후 냉장실 팬(28)을 운전하면 제 1 증발기(27) 표면의 성에가 제거된다. 도 5(A) ~도 5(C)에 나타낸 바와 같이, 압축기(31)가 턴 오프 되자마자 냉장실 팬(28)만을 운전함으로써 상대적으로 더 높은 온도의 외부 공기가 제 1 증발기(27) 표면을 지나면서 성에를 제거한다. 따라서 별도의 전기 히터가 필요치 않을 뿐만 아니라 온도의 과도한 상승도 방지할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 비정상 조건의 냉동실(22)과 냉장실(23)이 모두 함께 냉각되고, 이로 인하여 냉동실(22)과 냉장실(23)의 냉각 속도가 향상된다(도 5(A) 참조). 또한, 도 5(B) 및 도 5(C)에 따르면 냉동실(22)이 비정상 조건에 있고 냉장실(23)이 정상 조건에 있을 경우 냉동실(22)의 냉각이 먼저 수행된다. 반대로, 냉장실(23)이 비정상 조건에 있고 냉동실(22)이 정상 조건에 있을 경우에는 냉장실(23)의 냉각이 먼저 수행된다. 이는, 냉동실(22)을 냉각하는 동안에는 냉장실(23)이 냉장실 설정 온도(TRS) 이하로 유지되는 것을 의미하고(즉, 냉장실(23)이 정상 조건), 반대로 냉장실(23)을 냉각하는 동안에는 냉동실(22)이 냉동실 설정 온도(TFS) 이하로 유지되는 것을 의미한다(즉 냉동실(22)이 정상 조건). 또한 압축기(31)가 턴 오프 되는 즉시 냉장실(23)의 공기를 이용하여 제 1 증발기(27)의 제상을 수행한다.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 냉장실 온도(TR)의 다양한 검출 방법을 나타낸 도면으로서, 도 4의 단계(250)에서 냉장실 온도(TR)가 냉장실 설정 온도(TRS)를 초과하는 상태가 미리 설정된 시간 이상 지속되는지를 검출하는 방법을 나타낸 것이다.
먼저 도 6은 제 1 설정 시간(t1) 만큼의 간격을 두고 2회에 걸쳐 냉장실 온도(TR)를 검출하여 두 시점 모두에서 냉장실 온도(TR)가 냉장실 설정 온도(TRS)를 초과하는 경우에 냉장실(23)의 냉각을 수행하는 경우를 나타낸 것이다. 도 6(A)~(C)는 각각 냉동실 온도(TF) 또는 냉장실 온도(TR)의 변화에 따른 압축기(31)와 냉동실 팬(30), 냉장실 팬(28)의 온/오프 상태를 나타낸 것이고, 도 6(D)는 냉장실 온도(TR)의 변화를 나타낸 것이다. 도 6(D)에 나타낸 바와 같이, 압축기(31)와 냉동실 팬(30), 냉장실 팬(28)의 운전이 정지된 이후 냉장실 온도(TR)가 냉장실 설정 온도(TRS)를 초과하는 시점을 검출하고(도 6의 602 참조), 이후 제 1 설정 시간(t1)이 경과한 시점(도 6의 604 참조)에서 한 번 더 냉장실 온도(TR)를 검출하여 냉장실 온도(TR)가 여전히 냉장실 설정 온도(TRS)를 초과하는 상태이면 냉장실(23)의 고온 상태가 일시적인 현상이 아닌 지속적인 현상으로 판정하여 압축기(31)와 냉장실 팬(28)을 턴 온 시켜 냉장실(23)을 냉각하고, 냉동실 팬(30)은 턴 오프 시킨다.
도 7은 제 2 설정 시간(t2) 동안 연속적으로 냉장실 온도(TR)를 검출하여, 냉장실 온도(TR)가 냉장실 설정 온도(TRS)를 초과하는 상태가 제 2 설정 시간(t2) 동안 연속적으로 지속되는 경우에 냉장실(23)의 냉각을 수행하는 경우를 나타낸 도 면이다. 도 7(A)~(C)는 각각 냉동실 온도(TF) 또는 냉장실 온도(TR)의 변화에 따른 압축기(31)와 냉동실 팬(30), 냉장실 팬(28)의 온/오프 상태를 나타낸 것이고, (D)는 냉장실 온도(TR)의 변화를 나타낸 것이다. 도 7(D)에 나타낸 바와 같이, 압축기(31)와 냉동실 팬(30), 냉장실 팬(28)의 운전이 정지된 이후 냉장실 온도(TR)가 냉장실 설정 온도(TRS)를 초과하는 시점을 검출한 이후(도 7의 702 참조), 제 2 설정 시간(t2)이 경과한 시점(도 7의 704 참조)까지 지속적으로 냉장실 온도(TR)가 냉장실 설정 온도(TRS)를 초과하는 상태이면 냉장실(23)의 고온 상태가 일시적인 현상이 아닌 지속적인 현상으로 판정하여 압축기(31)와 냉장실 팬(28)을 턴 온 시켜 냉장실(23)을 냉각하고, 냉동실 팬(30)은 턴 오프 시킨다.
도 8은 냉장실 온도(TR)를 검출하여 냉장실 온도(TR)가 냉장실 설정 온도(TRS)를 초과하는 상태가 일정 횟수 이상 검출되면 냉장실(23)의 냉각을 수행하는 경우를 나타낸 도면이다. 도 8(A)~(C)는 각각 냉동실 온도(TF) 또는 냉장실 온도(TR)의 변화에 따른 압축기(31)와 냉동실 팬(30), 냉장실 팬(28)의 온/오프 상태를 나타낸 것이고, (D)는 냉장실 온도(TR)의 변화를 나타낸 것이다. 도 8(D)에 나타낸 바와 같이, 압축기(31)와 냉동실 팬(30), 냉장실 팬(28)의 운전이 정지된 이후 냉장실 온도(TR)가 냉장실 설정 온도(TRS)를 초과하는 시점을 검출하고, 냉장실 온도 (TR)가 냉장실 설정 온도(TRS)를 초과하는 것으로 검출되는 횟수가 미리 정해진 일정 횟수 이상이면 냉장실(23)의 고온 상태가 일시적인 현상이 아닌 지속적인 현상으로 판정하여 압축기(31)와 냉장실 팬(28)을 턴 온 시켜 냉장실(23)을 냉각하고, 냉동실 팬(30)은 턴 오프 시킨다.
이와 같은 본 발명은 냉장실의 제어뿐만 아니라, 냉동실의 제어에도 적용할 수 있다. 즉, 냉동실 온도가 냉동실 설정 온도를 일정 시간 이상 초과하면 비로소 압축기 및 냉동실 팬을 운전함으로써 압축기 및 냉동실 팬의 기동 횟수를 현저히 줄일 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 비정상 조건의 냉장실 및 냉동실이 모두 함께 냉각됨으로써 냉각 속도를 크게 향상시킨다. 또한 냉동실이 비정상 조건에 있고 냉장실이 정상 조건에 있을 때에는 냉동실의 냉각이 먼저 이루어진다. 반면, 냉장실이 비정상 조건에 있고 냉동실이 정상 조건에 있을 때에는 냉장실의 냉각이 먼저 이루어진다. 이는 냉동실의 냉각이 수행되는 동안에는 냉장실 온도가 냉장실 설정 온도 이하로 유지되고, 반대로 냉장실의 냉각이 수행되는 동안에는 냉동실의 온도가 냉동실 설정 온도 이하로 유지되는 것을 의미한다. 또한 압축기가 턴 오프 되자마자 냉장실의 내부 공기를 이용하여 제 1 증발기의 제상을 실시한다.
특히 본 발명은 냉동실과 냉장실에 별도의 냉각 시스템(증발기와 팬)을 설치하고 이들을 독립적으로 제어하되, 압축기 및 팬의 기동 횟수를 줄여 소비 전력이 저감되도록 하고 소음을 줄이며, 압축기 및 팬의 수명을 연장시키는 효과를 제공한다.

Claims (10)

  1. 냉동실에 저장물을 저장하기에 적절한 냉동실 설정 온도와 냉동실 온도를 비교하는 단계(211)와;
    상기 단계(211)에서 상기 냉동실 온도가 상기 냉동실 설정 온도 이하면 상기 냉장실 온도를 냉장실에 저장물을 저장하기에 적절한 냉장실 설정 온도와 비교하는 단계(217)와;
    상기 단계(217)에서, 상기 냉장실 온도가 상기 냉장실 설정 온도를 초과하는 상태가 미리 설정된 시간 동안 지속되는지를 검사하는 단계(250)와;
    상기 냉장실 온도가 상기 냉장실 설정 온도를 초과하는 상태가 상기 미리 설정된 시간 동안 지속되면 압축기와 냉장실 팬을 턴 온 시키고 냉동실 팬을 턴 오프 시켜 상기 냉장실의 냉각이 이루어지도록 제어하는 단계(216)를 포함하는 냉장고의 제어 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 단계(250)에서 제 1 설정 시간만큼의 간격을 두고 2회에 걸쳐 상기 냉장실 온도를 검출하여 상기 2회에 걸쳐 검출된 상기 냉장실 온도가 상기 냉장실 설정 온도를 모두 초과하면 상기 냉장실 온도가 상기 냉장실 설정 온도를 초과하는 상태가 상기 미리 설정된 시간 동안 지속되는 것으로 판정하여 상기 단계(216)를 수행하는 냉장고의 제어 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 단계(250)에서 설정 시간 동안 연속적으로 상기 냉장실 온도를 검출하여, 상기 냉장실 온도가 상기 냉장실 설정 온도를 초과하는 상태가 상기 제 2 설정 시간 동안 연속적으로 지속되면 상기 냉장실 온도가 상기 냉장실 설정 온도를 초과하는 상태가 상기 미리 설정된 시간 동안 지속되는 것으로 판정하여 상기 단계(216)를 수행하는 냉장고의 제어 방법.
  4. 냉동실에 저장물을 저장하기에 적절한 냉동실 설정 온도와 냉동실 온도를 비교하는 단계(211)와;
    상기 단계(211)에서 상기 냉동실 온도가 상기 냉동실 설정 온도 이하면 상기 냉장실 온도를 냉장실에 저장물을 저장하기에 적절한 냉장실 설정 온도와 비교하는 단계(217)와;
    상기 단계(250)에서 상기 냉장실 온도를 검출하여, 상기 냉장실 온도가 상기 냉장실 설정 온도를 초과하는 상태가 일정 횟수 이상 검출되는지를 검사하는 단계(250)와;
    상기 냉장실 온도가 상기 냉장실 설정 온도를 초과하는 상태가 일정 횟수 이상 검출되면 상기 냉장실 온도가 상기 냉장실 설정 온도를 초과하는 상태가 미리 설정된 시간 동안 지속되는 것으로 판정하여 압축기와 냉장실 팬을 턴 온 시키고 냉동실 팬을 턴 오프 시켜 상기 냉장실의 냉각이 이루어지도록 제어하는 단계(216) 를 포함하는 냉장고의 제어 방법.
  5. 냉동실에 저장물을 저장하기에 적절한 냉동실 설정 온도와 냉동실 온도를 비교하는 단계(211)와;
    냉장실에 저장물을 저장하기에 적절한 냉장실 설정 온도와 냉장실 온도를 비교하는 단계(212)와;
    상기 냉장실 온도와 상기 냉동실 온도가 각각 상기 냉장실 설정 온도와 상기 냉동실 설정 온도를 초과하면 상기 냉장실과 상기 냉동실 모두를 냉각하기 위해 압축기와 냉동실 팬, 냉장실 팬을 동작시키는 단계(213)와;
    상기 단계(212)에서 상기 냉장실 온도가 상기 냉장실 설정 온도보다 낮으면 상기 압축기와 상기 냉동실 팬을 턴 온 시키고 상기 냉장실 팬은 턴 오프 시킨 후 상기 단계(212)를 수행하는 단계(214)와;
    상기 단계(211)에서 상기 냉동실 온도가 상기 냉동실 설정 온도 이하면 상기 냉장실 온도를 냉장실에 저장물을 저장하기에 적절한 냉장실 설정 온도와 비교하는 단계(217)와;
    상기 단계(217)에서, 상기 냉장실 온도가 상기 냉장실 설정 온도를 초과하는 상태가 미리 설정된 시간 동안 지속되는지를 검사하는 단계(250)와;
    상기 냉장실 온도가 상기 냉장실 설정 온도를 초과하는 상태가 미리 설정된 상기 미리 설정된 시간 동안 지속되면 상기 압축기와 상기 냉장실 팬을 턴 온 시키고 상기 냉동실 팬을 턴 오프 시켜 상기 냉장실의 냉각이 이루어지도록 제어하는 단계(216)를 포함하는 냉장고의 제어 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 단계(213)에서 상기 압축기와 상기 냉장실 팬 및 냉동실 팬을 턴 온 시킨 후 상기 냉동실 온도를 상기 냉동실 설정 온도와 비교하는 단계(215)와;
    상기 단계(215)에서 상기 냉동실 온도가 상기 냉동실 설정 온도를 초과하면 상기 단계(212)를 다시 수행하는 단계와;
    상기 냉동실 온도가 상기 냉동실 설정 온도 이하면 상기 압축기와 상기 냉장실 팬을 턴 온 시키고 상기 냉동실 팬을 턴 오프 시키는 단계(216)를 더 포함하는 냉장고의 제어 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 단계(216)를 수행한 다음 상기 냉장실 온도를 상기 냉장실 설정 온도와 비교하는 단계(219)와;
    상기 단계(219)에서 상기 냉장실 온도가 상기 냉장실 설정 온도 이하면 상기 단계(211)를 수행하는 단계와;
    상기 냉장실 온도가 상기 냉장실 설정 온도를 초과하면 상기 냉동실 온도와 상기 냉동실 설정 온도를 비교하는 단계(220)와;
    상기 단계(220)에서 상기 냉동실 온도가 상기 냉동실 설정 온도를 초과하면 상기 단계(212)를 수행하는 단계와;
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 단계(217)에서 상기 냉장실 온도가 상기 냉장실 설정 온도 이하면 상기 압축기와 상기 냉동실 팬 및 상기 냉장실 팬을 턴 오프 시키는 단계(218)를 더 포함하는 냉장고의 제어 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 단계(218)를 수행한 다음 제 1 증발기의 제 1 표면 온도와 0℃를 비교하는 단계(221)와;
    상기 제 1 표면 온도가 0℃ 이하면 상기 압축기와 상기 냉동실 팬을 턴 오프 시키고 상기 냉장실 팬을 턴 온 시키는 단계(222)를 더 포함하는 냉장고의 제어 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 냉동실 설정 온도는 -15℃ ~ -21℃이고, 상기 냉장실 온도는 -1℃ ~ 6℃인 냉장고의 제어 방법.
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