KR20070072223A - 냉장고 및 냉장고의 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 사상에 따른 냉장고는 냉장실 또는 냉동실 고내 온도를 감지하는 고내 온도 센서와, 증발기의 입출구 온도를 감지하는 증발기 온도 센서가 포함되는 온도 감지부; 상기 온도 감지부에서 감지된 온도값이 전송되는 제어부; 상기 증발기의 입출구 온도차에 따라 상기 제어부에 의하여 개도가 조절되는 냉매 유량 조절부가 포함되는 구동부;가 포함된다. 또한, 본 발명의 사상에 따른 냉장고의 제어 방법은 냉장실 및 냉동실의 고내 온도와 증발기 입출구 온도를 감지하고, 냉장실 증발기의 입구/출구의 온도의 차이값에 따라 냉매 유량 가변 밸브의 개도가 조절되어, 고내 온도가 적정 온도로 유지되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성에 의하여, 냉장실 증발기와 냉동실 증발기가 개별 제어 가능하게 됨으로써, 증발기가 과냉되어 소비 전력이 증가되는 현상이 제거되는 효과가 있다.

압축기, 캐필러리, 기액 분리기, 냉매 유량 가변 밸브

Description

냉장고 및 냉장고의 제어 방법{Refrigerator and controlling method thereof}

도 1은 증발기가 두 개가 설치되는 종래의 냉장고의 냉매 순환 구조를 보여주는 시스템도.

도 2는 본 발명의 사상에 따른 냉장고에 설치되는 냉매의 냉각 시스템을 보여주는 시스템.

도 3은 상기 시스템을 단순화한 사이클 구성도.

도 4는 냉장고의 냉동 사이클이 수행되는 과정에서 나타나는 냉매의 상태를 보여주는 P-H 선도.

도 5는 본 발명의 사상에 따른 냉장고의 제어를 위한 시스템을 보여주는 블럭도.

도 6은 냉매 유량 가변 밸브의 개도율에 따른 공기 유량에 관한 그래프.

도 7은 본 발명의 사상에 따른 냉장고의 제어 방법을 보여주는 플로차트.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 냉장고 11 : 압축기

12 : 응축기 13 : 냉매 유량 가변 밸브

14 : 캐필러리 15 : 증발기

16 : 송풍팬 17 : 기액 분리기

본 발명은 냉장고 및 냉장고의 제어 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세히, 2개의 증발기로 이루어지는 시스템에서 증발기의 배열 구조를 개선하고 고내의 부하에 따라 냉매의 양을 달리 조절가능하게 하여 소비 전력 손실이 감소되도록 하는 냉장고에 관한 것이다.

냉장고는 일반적으로 내부 온도가 실내 온도보다 낮은 상태를 유지하도록 하여, 음식물이 냉장 또는 냉동 상태로 장시간 보관될 수 있도록 하는 가전 제품이다.

일반적으로 냉장고는 냉장실과 냉동실의 구성에 따라, 탑마운트(top mount) 방식과, 사이드 바이 사이드(side by side) 방식과, 바텀 프리저(bottom freezer)방식으로 대별된다.

상세히, 탑마운트 방식의 냉장고는 냉장실이 냉동실의 하측에 구비되는 냉장고이고, 사이드 바이 사이드 방식은 냉장실과 냉동실이 좌측과 우측으로 구분되는 냉장고이다. 그리고, 바텀 프리저 방식은 냉동실이 냉장실의 하측에 위치되는 냉장고이다.

더욱 상세히, 상기 사이드 바이 사이드 방식의 냉장고는 냉장실 도어와 냉동실 도어가 양쪽으로 개방되는 방식으로서 양문형 냉장고라고도 한다. 그리고, 상기 사이드 바이 사이드형 냉장고는 다른 방식의 냉장고에 비하여 용량이 크고 다양한 기능이 복합적으로 구비되어 최근에 그 수요가 급격히 증가하고 있는 추세이다.

도 1은 증발기가 두 개가 설치되는 종래의 냉장고의 냉매 순환 구조를 보여주는 시스템도이다.

도 1을 참조하면, 종래의 냉장고(1)는 냉매를 압축하는 압축기(2)와, 상기 압축기(2)에 의하여 압축된 냉매가 주위 공기와 열교환하는 응축기(3)와, 상기 응축기(3)를 통과한 냉매가 저온 저압으로 강하되는 냉장실 팽창편(4)과, 상기 팽창편(4)을 통과한 냉매가 냉장실 내부 공기와 열교환하는 냉장실 증발기(5)와, 상기 냉장실 증발기(5)를 통과한 기체 및 액체의 이상 냉매가 기체와 액체로 분리되도록 하는 기액 분리기(6)와, 상기 기액 분리기(6)를 통과한 기상의 냉매가 유입되어 저온 저압으로 강하되는 냉동실 팽창편(7)과, 상기 냉동실 팽창변(7)을 통과한 냉매와 냉동실 내부의 공기가 열교환하는 냉동실 증발기(8)가 포함된다. 그리고, 상기 냉장실 증발기(5)와 냉동실 증발기(8)의 주위에는 송풍팬(9,91)이 장착되어, 냉기와 냉매의 열교환이 원활하게 이루어지도록 한다.

한편, 도시된 바와 같이 냉장실 증발기(5)와 냉동실 증발기(8)가 직렬 연결되는 종래의 냉장고(1)의 경우 다음과 같은 문제점이 있다.

상세히, 냉장실이 충분히 냉각되어 있고 냉동실이 충분히 냉각되어 있지 않은 경우에는, 냉동실을 냉각하기 위하여 압축기(2)의 구동 주파수가 증가하게 된다. 이 때, 냉장실 증발기(5)의 후측에 냉동실 증발기(8)가 연결되어 있으므로, 냉장실 증발기(5)의 온도가 먼저 하강하고, 냉동실 증발기(8)의 온도가 하강하게 된 다. 여기서, 냉장실 증발기(5)와 냉동실 증발기(8) 모두 온도가 내려가므로 냉동능력은 증가되지만, 냉장실에서는 과잉의 냉동 능력이 되어 소비전력이 증가되는 문제가 있다.

또한, 냉장실의 과잉 냉동을 방지하기 위해서는 냉장실용 송풍기(9)의 풍량을 떨어뜨리거나 냉장실용 송풍기(9)를 정지할 필요가 있다. 그렇게 되면, 냉장실 증발기(5)에서 냉매가 충분히 증발할 수 없게 되고, 기액 분리기(6) 내부에서 냉매액이 오버플로하여 사이클 밸런스가 무너지게 되는 단점이 있다.

나아가, 기액 분리기(6)에 의하여 분리된 액화 냉매가 압축기(2)로 과도하게 들어가므로 냉동 사이클의 안전성이 약화되는 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 냉장실 증발기와 냉동실 증발기의 배열 구조를 개선함과 동시에, 냉장실 증발기와 냉동실 증발기로 들어가는 냉매의 양이 적절히 조절되도록 하는 냉장고를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 냉장실 증발기와 냉동실 증발기의 배열 구조를 개선하여 냉장실이 목표 온도보다 낮은 온도로 냉각되어 전력 손실이 증가되는 현상을 방지하는 냉장고를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 냉장실 증발기와 냉동실 증발기로 들어가는 냉매의 양을 고내 부하에 따라 적절히 조절 가능하도록 하여 냉동 사이클의 안전성이 확보되도록 하는 냉장고를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 냉매의 냉동실 증발기로의 쏠림 현상을 방지하기 위하여 냉동실 증발기 및 냉장실 증발기 입/출구의 온도를 검출할 수 있는 센서를 설치하고, 검출된 온도차에 의하여 밸브 개도율을 조절하여, 각 증발기에 냉매량이 적절히 분배되도록 하는 냉장고를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 사상에 따른 냉장고는 냉장실 또는 냉동실 고내 온도를 감지하는 고내 온도 센서와, 증발기의 입출구 온도를 감지하는 증발기 온도 센서가 포함되는 온도 감지부; 상기 온도 감지부에서 감지된 온도값이 전송되는 제어부; 상기 증발기의 입출구 온도차에 따라 상기 제어부에 의하여 개도가 조절되는 냉매 유량 조절부가 포함되는 구동부;가 포함된다.

또한, 본 발명의 사상에 따른 냉장고의 제어 방법은 냉장실 및 냉동실의 고내 온도와 증발기 입출구 온도를 감지하고, 냉장실 증발기의 입구/출구의 온도의 차이값에 따라 냉매 유량 가변 밸브의 개도가 조절되어, 고내 온도가 적정 온도로 유지되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성에 의하여, 냉장실 증발기와 냉동실 증발기가 개별 제어 가능하게 됨으로써, 증발기가 과냉되어 소비 전력이 증가되는 현상이 제거되는 효과가 있다.

이하에서는 본 발명의 구체적인 실시 예를 도면과 함께 상세히 설명하도록 한다. 그러나, 본 발명의 사상이 제시되는 실시 예에 제한된다고 할 수 없으며, 또다른 구성요소의 추가, 변경, 삭제 등에 의해서, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있다.

도 2는 본 발명의 사상에 따른 냉장고에 설치되는 냉매의 냉각 시스템을 보여주는 시스템도이고, 도 3은 상기 시스템을 단순화한 사이클 구성도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 냉장고(10)는 냉장실과 냉동실이 각각의 증발기에 의하여 냉각되는 것을 특징으로 하며, 냉장실용 증발기와 냉동실용 증발기가 병렬 연결되는 것을 특징으로 한다.

상세히, 본 발명에 따른 냉장고(10)는 냉매를 압축하는 압축기(11)와, 상기 압축기(11)에 의하여 고온 고압으로 압축된 냉매가 유입되는 응축기(12)와, 상기 응축기(12)를 통과한 고온 고압의 냉매가 저온 저압으로 냉각되는 캐필러리(14)와, 상기 캐필러리(14)를 통과하면서 액상 및 기상의 이상 상태로 된 냉매가 유입되어 냉장실 및 냉동실 냉기와 열교환하는 증발기(15)와, 상기 증발기(15)를 통과한 냉매가 액체와 기체로 분리되는 기액 분리기(17)가 포함된다.

더욱 상세히, 상기 캐필러리(14)는 냉동실 캐필러리(141)와 냉장실 캐필러리(142)로 나뉘어지며, 상기 응축기(12)를 통과한 냉매는 캐필러리(14)와 응축기(12) 사이에 배치된 냉매 유량 가변 밸브(13)(PMV : Pulse Modulation Valve)에 의하여 적정량으로 나뉘어진다.

또한, 상기 증발기(15)는 냉동실 증발기(151)와 냉장실 증발기(152)로 나뉘어지며, 상기 냉동실 캐필러리(141)를 통과한 냉매는 냉동실 증발기(151)로 이동하고, 냉장실 캐필러리(142)를 통과한 냉매는 냉장실 증발기(152)로 이동하게 된다. 그리고, 상기 기액 분리기(17) 또한 냉장실 기액 분리기(171)와 냉동실 기액 분리 기(172)로 나뉘어져, 각각의 증발기를 통과한 이상 상태의 냉매가 액체와 기체로 분리된다. 그리고, 상기 기액 분리기(17)에 의하여 분리된 냉매 중 기상 냉매가 상기 압축기(11)로 유입된다.

한편, 상기 압축기(11)는 2단 압축기로서 냉장실 증발기(152)를 통과한 저압의 냉매를 일차적으로 압축하고, 상기 압축된 저압의 냉매와 냉동실 증발기(151)를 통과한 냉매가 합쳐진 상태에서 이차적으로 고압으로 압축하게 된다. 그리고, 고압으로 압축된 냉매가 토출되어 상기 응축기(12)로 유입된다.

이하에서는 상기와 같은 사이클 구성을 이루는 본 발명에 따른 냉매 시스템의 작동과정에 대하여 상변화 선도를 이용하여 상세히 설명한다.

도 4는 냉장고의 냉동 사이클이 수행되는 과정에서 나타나는 냉매의 상태를 보여주는 P-H 선도이다.

도 4를 참조하면, 냉동 사이클이 시작되면 상기 압축기(11)가 구동하여 냉매를 고온 고압의 기체로 압축시킨다. 그리고, 고온 고압으로 압축된 냉매는 상기 응축기(12)를 통과하면서 고온의 액상 냉매로 변화된다. 그리고, 상기 응축기(12)를 통과한 냉매는 유량 가변 밸브(13)에 의하여 냉동실 캐필러리(141)와 냉장실 캐필러리(141) 쪽으로 나뉘어져 흐르게 된다. 여기서, 상기 냉동실 캐필러리(141)와 냉장실 캐필러리(142) 쪽으로 냉매가 나뉘어 흐르는 것은 상기 냉매 유량 가변 밸브(13)에 의하여 적정량으로 나뉘어진다.

한편, 냉동실과 냉장실은 고내 목표 온도가 다르기 때문에 증발기의 용량과 증발기 내부의 압력도 서로 다르게 형성된다. 상세히, 냉동실의 경우 고내 온도가 대략 -30도 정도로 유지되고, 냉장실의 경우 대략 -4도 정도로 유지되어야 한다. 따라서, 냉동실 증발기(151)는 냉장실 증발기(152)에 비하여 용적이 크고 압력이 낮게 유지된다. 그리고, 상기 증발기(15)의 용량에 맞게 캐필러리(14)의 직경과 길이 또한 서로 다르게 구성된다.

이 경우, 냉동실 증발기(151) 입구의 압력이 냉장실 증발기(152) 입구의 압력보다 낮기 때문에, 응축기(12)를 통과한 냉매가 냉매 분배 지점에서 저압 상태의 냉동실 증발기(151)로 쏠리는 현상이 발생할 수 있다. 이러한 현상을 방지하기 위하여 냉매 유량 가변 밸브(13)에 의하여 냉매 쏠림 현상을 방지하고 냉매 분배가 최적으로 이루어지도록 한다.

한편, 상기 냉매 유량 가변 밸브(13)에 의하여 나뉘어진 냉매는 각각 상기 냉동실 캐필러리(141)와 냉장실 캐필러리(142)로 유입된다. 그리고, 상기 캐필러리(14)로 유입된 냉매는 저온 저압으로 강하되어 액상과 기상의 이상 상태로 변화된다. 이 때, 냉장실 캐필러리(142)를 통과한 냉매는 중간압 상태로 변화되고, 냉동실 캐필러리(141)를 통과한 냉매는 저압 상태로 변화된다. 그리고, 상기 이상 상태의 냉매는 상기 증발기(15)로 유입되어 냉동실 냉기와 열교환하게 된다. 그리고, 냉기와 열교환이 이루어지면 증발기(15) 내부에서는 액상이 기상으로 변화되는 상변화 과정을 거치게 된다. 그리고, 상기 증발기(15)를 통과한 냉매는 상기 기액 분리기(17)에서 액상과 기상이 분리되어, 기상 냉매만이 상기 압축기(11)로 다시 복귀된다. 그리고, 상기 압축기(11)는 다단 압축기로서, 냉동실 증발기(151)를 통과한 냉매를 중간압으로 압축하고, 냉장실 증발기(152)를 통과한 냉장실 냉매와 냉동 실 냉매가 합쳐진 상태에서 다시 고압으로 압축하게 된다.

한편, 상기 냉매 순환 사이클이 소정 시간 동안 구동되어 냉장실과 냉동실이 목표 온도에 도달하게 되면 압축기(11)의 구동이 중지된다.

또한, 사용자가 냉장실 또는 냉동실 도어를 열고 닫는 과정에서 실내 공기가 고내로 들어가거나, 뜨거운 음식을 고내에 투입하여 고내 온도가 증가되어 부하의 불균형이 발생하게 된다. 이 경우, 온도 센서에서 이를 감지하게 되고, 온도 센서에서 감지된 온도에 따라 제어부에서는 상기 냉매 유량 가변 밸브(13)를 제어하여 냉매의 공급량을 결정하게 된다. 그리고, 부하 변동이 발생한 고내의 온도를 목표 온도까지 낮추기 위하여 사이클이 구동하게 된다.

이하에서는 냉장실 또는 냉동실의 부하 변동이 발생한 경우, 고내 온도와 증발기 온도에 따라 냉매 유량 가변 밸브를 제어하는 방법에 관하여 더욱 상세히 설명하도록 한다.

도 5는 본 발명의 사상에 따른 냉장고의 제어를 위한 시스템을 보여주는 블럭도이다.

도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 냉장고의 제어는 고내 온도 센서와 증발기 온도 센서에 의하여 감지되는 온도값에 따라 냉매 유량 가변 밸브와 송풍팬의 구동 속도가 제어되는 것을 특징으로 한다.

상세히, 본 발명에 따른 냉장고의 제어 방법을 위한 제어 시스템은 제어부(20)와, 상기 제어부(20)에 연결되며 냉장실 또는 냉동실의 고내 온도를 감지하는 고내 온도 센서(21)와, 증발기 입출구 온도를 감지하는 증발기 입구 온도 센서 (222) 및 증발기 출구 온도 센서(221)가 포함되는 증발기 온도 센서(22)와, 상기 온도 센서들로부터 전송된 온도 값과 냉장고 작동 조건 등이 저장되는 메모리(23)와, 상기 온도 센서들로부터 전송된 온도값에 따라 압축기(11) 및/또는 송풍팬(16)의 구동 속도 및 냉매 유량 가변 밸브(13)의 개방 정도가 제어되도록 하는 구동부(24)가 포함된다.

상기와 같은 구성에 의하여, 냉장고(10)가 구동하고 있는 상태에서 상기 제어부(20)에서는 매 순간 상기 온도 센서들로부터 감지되는 온도 값을 전송받게 된다. 그리고, 전송된 온도 값과 메모리(23)에 저장된 고내 목표 온도 값을 비교하여 고내 부하의 불균형 여부를 판단하게 된다. 그리고, 부하 변동이 발생하였다고 판단되는 경우, 상기 구동부(24)를 제어하여 상기 냉매 유량 가변 밸브(13)의 개도가 조절되도록 한다.

이하, 상기 냉매 유량 가변 밸브(13)의 단면적을 조절하여, 한쪽 증발기로의 냉매 쏠림 현상을 방지하고, 적절한 냉매 분배량을 얻을 수 있는 방안을 살펴보고자 한다.

도 6은 냉매 유량 가변 밸브의 개도율에 따른 공기 유량에 관한 그래프이다.

상기 냉매 유량 가변 밸브(13)는 스텝핑 모터를 이용하여 냉동실 쪽의 출구 및 냉장실 쪽의 출구의 단면적을 조절하여 유량의 흐름을 조절한다. 그리고, 상기 단면적은 제어부에서 상기 냉매 유량 가변 밸브(13)로 보내는 펄스(pulse)에 의하여 조절되며, 상기 펄스는 0에서 85 사이에서 조절이 가능하다.

상세히, 도 6의 그래프를 살펴보면, 4펄스 구간은 냉장실 쪽으로만 전개되어 냉매가 흐르게 하고, 냉동실 쪽으로는 냉매가 흐를 수 없도록 전폐를 하는 구간이다. 그리고, 20펄스 구간은 냉동실 및 냉장실 쪽 모두 냉매가 흐를 수 없는 전폐구간이다. 그리고, 29펄스 구간은 냉동실 쪽으로 유량의 20%만 흐를 수 있게 개도가 되며, 냉장실 쪽으로는 냉매가 흐를 수 없도록 하는 구간이다. 그리고, 41펄스 구간은 냉동실 쪽으로만 전개되어 냉매가 흐르게 하고, 냉장실 쪽으로는 냉매를 흐를 수 없도록 전폐를 하는 구간이다. 그리고, 82펄스 구간은 냉장실 및 냉동실 쪽 모두 냉매를 보낼 수 있도록 전개되는 구간이다.

특히, 대략 49펄스에서 71펄스구간은 냉동실 쪽으로 여전히 전개가 이루어지면서, 냉장실 쪽으로 개구를 시작하는 구간이면서 냉장실 쪽으로의 유량을 선형적으로 조절할 수 있는 구간이기도 하다.

이하에서, 상기된 49펄스에서 71펄스 구간을 이용하여, 보다 효율적으로 냉장고를 제어하고자 한다.

도 7은 본 발명의 사상에 따른 냉장고의 제어 방법을 보여주는 플로차트이다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 사상에 따른 냉장고의 제어 방법은 고내 온도 센서와 증발기 온도 센서에 의하여 감지되는 온도값에 따라 제어되는 것을 특징으로 하며, 상기 제어를 보다 정밀하게 하기 위하여 구체적인 펄스값에 의한 실시예를 설명하고자 한다.

상세히, 냉장고의 전원이 온 되면 압축기가 구동(S200)하여 냉매가 압축되어 순환하게 된다. 그리고 일정 시간이 경과한 후에 냉장실 증발기의 입구/출구의 온 도를 감지한다(S210). 그리고, 상기 냉장실 증발기의 입구/출구의 온도차가 상한치(T1)에 도달했는지를 판단하게 된다(S230). 그리고, 상기 온도차의 상한치(T1)는 대략 3℃로 설정하는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 상기 온도차가 3℃이상일 경우에는 냉장실 증발기(152)에 드라이 아웃(dry-out)이 일어나게 되어 냉장실의 냉력이 부족하게 되기 때문이다. 그리고, 이러한 상황이 일정 시간 지속되면 냉장고에 저장된 음식물이 상하게 되는 상황이 발생된다. 따라서, 냉장실의 최고 온도의 상한치를 3도로 설정하여, 냉장실 고내의 온도가 3도를 초과하지 않도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 냉동실은 냉매량이 많아 증발온도를 유지하고 있게 된다. 그러므로, 냉장실 개도율을 68펄스 대로 맞추고 냉매량을 늘려 냉장실 증발기(152)가 드라이 아웃이 적게 일어나게 해 주어야 한다. 그렇게 되면 냉동실 증발기(151)는 냉매 부족에 의한 입구 온도의 압력 강하가 일어나게 되지만, 출구 온도의 변화는 많이 일어나지 않게 되어 적절한 제어가 된다.

여기서 상기 냉장실 증발기의 입구/출구의 온도차가 상한치(T1)에 도달하지 않았다면, 또 다시 냉장실 증발기의 입구/출구의 온도차가 하한치(T2)에 도달했는지 여부를 판단하게 된다(S240). 그리고, 상기 하한치(T2)는 대략 0.5℃로 설정하는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 상기 냉장실의 온도가 0.5도 미만으로 되면, 그만큼 소모되는 전력이 많게 되므로 비효율적인 냉장고가 된다.

그리고, 상기 냉장실 증발기의 입구/출구의 온도차가 하한치(T2) 이상이면, 즉 온도차가 상한치(T1)와 하한치(T2) 사이이면 냉동실 및 냉장실의 고내 온도를 만족하는지 여부를 판단하게 된다(S250). 그리고, 상기 고내 온도는 메모리 내에 미리 저장된 일반적인 냉장고의 냉장실 및 냉동실의 설정 온도 내이면 족하다. 그리고 상기 고내 온도의 수치는 냉장고의 성능에 따라 추가로 업데이트하여 사용될 수 있다. 그리고, 상기 냉동실 및 냉장실의 고내 온도가 만족된 상태라면 압축기 구동을 중단하게 된다(S260).

한편, 상기 냉장실 입구/출구의 온도차가 상한치(T1)를 초과하면 상기 냉매 유량 가변 밸브에 68펄스 신호를 보내어 냉장실 증발기의 개도율을 상기 신호만큼 증가시킨다(S231). 그리고, 다시 냉동실 및 냉장실 고내 온도를 만족하는지 여부를 판단하게 된다(S250).

또한, 상기 냉장실 입구/출구의 온도차가 하한치(T2) 미만이면 상기 냉매 유량 가변 밸브에 49펄스 신호를 보내어 냉장실 증발기의 개도율을 상기 신호만큼 감소시킨다(S241). 그리고, 다시 냉동실 및 냉장실 고내 온도를 만족하는지 여부를 재차 판단하게 된다(S250).

이상에서 상기된 냉동실 및 냉장실 고내 온도 만족 여부를 판단한 결과, 고내 온도를 만족하는 경우에는 상기 압축기 가동을 중단(S260)하게 되지만, 만약 고내 온도를 만족하지 못하였다고 판단되는 경우에는 상기 냉장실 증발기의 입구/출구 온도를 감지하는 단계를 거쳐, 상기의 단계를 반복적으로 수행하게 된다.

상기와 같은 제어 방법에 의하여 부하에 대응하고, 한쪽 증발기로의 냉매 쏠림 현상을 방지하면서, 적절한 냉매 분배량을 얻을 수 있는 방안이 마련되는 효과가 기대된다.

또한, 상기의 펄스 값은 하나의 실시예이며, 더욱 정밀한 값은 앞으로 더 많은 실험을 통하여 보완해 나갈 것이다. 그리고, 당업자의 입장에서 상기의 펄스 값을 용이하게 변경하여 사용하는 것은 본 발명의 사상에 포함되는 것임을 다시 한번 밝혀둔다.

상기된 바와 같은 구성을 이루는 본 발명에 따른 냉장고 및 냉장고의 제어방법에 의하여, 냉장실 증발기와 냉동실 증발기의 배열 구조가 개선되어, 냉장실 증발기가 설정 온도 이하로 과냉되는 현상이 제거되는 효과가 있다.

상세히, 냉장실 증발기와 냉동실 증발기가 병렬 연결됨으로써, 냉장실 부하와 냉동실 부하를 각각 개별적으로 제어할 수 있어 전력 소비가 현저히 감소되는 효과가 있다.

또한, 냉장실 증발기와 냉동실 증발기가 병렬로 연결되고, 냉매 유량 조절 밸브가 장착됨으로써, 냉동실 증발기와 냉장실 증발기로 들어가는 냉매의 양이 적절히 조절되어 증발기가 과냉되고 고내 온도가 목표 온도보다 더 낮아지는 현상이 제거되는 효과가 있다.

다시 말하면, 종래의 경우에는 냉동실 고내 온도를 목표 온도까지 낮추기 위하여 불가피하게 냉장실 고내 온도까지 냉동실 고내 목표 온도까지 낮추어야 했으나, 본 발명은 냉장실 고내 온도를 냉동실 고내 온도까지 낮추었다가 다시 냉장실 목표온도까지 상승시킬 필요가 없기 때문에 불필요하게 전력을 소비할 필요가 없게 되는 장점이 있다.

또한, 냉장실 증발기와 냉동실 증발기로 들어가는 냉매의 양을 고내 부하에 따라 적절히 조절 가능하게 되어, 압축기가 무리하게 구동되는 현상이 제거됨으로써 냉동 사이클의 안전성이 확보되는 효과가 있다.

Claims (9)

1. 냉장실 또는 냉동실 고내 온도를 감지하는 고내 온도 센서와, 증발기의 입출구 온도를 감지하는 증발기 온도 센서가 포함되는 온도 감지부;

   상기 온도 감지부에서 감지된 온도값이 전송되는 제어부;

   상기 증발기의 입출구 온도차에 따라 상기 제어부에 의하여 개도가 조절되는 냉매 유량 조절부가 포함되는 구동부;가 포함되는 냉장고.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 냉매 유량 조절부는 펄스에 따라 개도가 조절되는 것을 특징으로 하는 냉장고.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 증발기의 입출구 온도차가 설정값 이상인 경우, 냉매의 유량을 선형적으로 조절가능한 최대 펄스값으로 냉매 유량 가변 밸브가 개방되는 것을 특징으로 하는 냉장고.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 증발기의 입출구 온도차가 설정값 이하인 경우, 냉매의 유량을 선형적으로 조절가능한 최소 펄스값으로 냉매 유량 가변 밸브가 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 냉장고.
5. 냉장실 및 냉동실의 고내 온도와 증발기 입출구 온도를 감지하고, 냉장실 증발기의 입구/출구의 온도의 차이값에 따라 냉매 유량 가변 밸브의 개도가 조절되어, 고내 온도가 적정 온도로 유지되는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어 방법.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 냉장실 증발기의 입구/출구의 온도차가 제1설정값 이상으로 판단되면 냉매의 유량을 선형적으로 조절가능한 최대 펄스값으로 냉매 유량 가변 밸브가 개방되고, 제2설정값 이하로 판단되면 냉매의 유량을 선형적으로 조절가능한 최소 펄스값으로 냉매 유량 가변 밸브가 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어 방법.
7. 제 5 항에 있어서,

   상기 제1설정값은 3도 이하인 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어 방법.
8. 제 5 항에 있어서,

   상기 제2설정값은 0.5도 이상인 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어 방법.
9. 제 5 항에 있어서,

   상기 냉매 유량 가변 밸브는 냉장실 증발기에 흐르는 냉매의 유량이 선형적으로 조절되는 소정의 유량 변화 구간을 갖는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어 방법.

Images