KR20070113291A

KR20070113291A - 적응형 제상 제어의 댐퍼 도어 제어

Info

Publication number: KR20070113291A
Application number: KR1020077023682A
Authority: KR
Inventors: 레오나르드 더블유. 젠스키; 로버트 제이. 알보르드; 그레이 알. 애슐스트; 토마스 에이. 도나휴
Original assignee: 로버트쇼 컨트롤즈 캄파니
Priority date: 2005-03-31
Filing date: 2006-03-24
Publication date: 2007-11-28
Also published as: WO2006104936A3; MX2007010796A; WO2006104936A8; US20060218950A1; WO2006104936A2; CA2602448A1

Abstract

제상 사이클 동안 댐퍼 도어를 제어하기 위한 적응형 제상 제어 장치와 방법이 제공된다. 제상 사이클에 진입하기 전, 적응형 제상 제어 로직은 댐퍼 도어가 개방되었는 지를 결정한다. 댐퍼 도어가 개방되면, 상기 도어가 밀폐될 때까지 제상 사이클은 보류된다. 댐퍼 도어가 밀폐되면, 적응형 제상 제어 로직은 댐퍼 도어 모터와 전력 공급부 사이에 차단부를 작동시켜 이에 따라 댐퍼 도어는 제상 사이클 동안 개방될 수 없다. 제상 사이클이 완료된 뒤, 적응형 제상 제어 로직은 댐퍼 도어 모터와 전력 공급부 사이의 차단부를 제거한다. 그 뒤 상기 댐퍼 도어는 필요에 따라 개방되고 밀폐될 수 있다. 이에 따라 제상 사이클로부터 생성된 더워지고 습기를 내포한 공기는 신선식품칸 내로 유입되지 않는다.

Description

적응형 제상 제어의 댐퍼 도어 제어{DAMPER DOOR CONTROL FROM ADAPTIVE DEFROST CONTROL}

본 특허 출원서는 2005년 3월 31일 출원된 미국 특허 출원 번호 60/666,682호를 우선권 청구하며, 상기 출원의 사상은 본 명세서의 참조문헌으로 구성된다.

본 발명은 일반적으로 냉장고에 관한 것이며, 더 구체적으로는, 냉장고의 냉동칸과 신선식품칸 사이의 공기 흐름 제어에 관한 것이다.

현재 다수의 냉동 유닛은 영하점(freezing temperature)보다 높은 온도에서 식품을 저장하기 위한 신선식품칸을 포함한다. 상기 신선식품칸은 일반적으로 영하점보다 낮은 온도에서 식품을 저장하기 위한 메인 칸 또는 냉동칸으로부터 격리된다. 종종, 신선식품칸과 냉동칸의 온도는 독립적으로 제어될 수 있다. 신선식품칸을 냉각시키기 위하여, 신선식품칸은 통상 댐퍼 모터에 의해 제어되는 액티브 댐퍼 도어(active damper door)로 구비된다. 상기 댐퍼 도어가 개방될 때, 증발기 팬은 일반적으로 냉동칸 내측으로부터 냉각된 공기를 신선식품칸 내로 이동시키도록 작동된다(energized). 댐퍼 도어가 밀폐되면, 신선식품칸은 냉동칸으로부터 격리되며 상기 신선식품칸의 온도는 냉동칸과는 독립적으로 가변된다.

일반적인 냉동 유닛에서, 신선식품칸은 상기 신선식품칸의 온도를 자동적으로 제어할 수 있는 자체적인 서모스탯 스위치로 구비된다. 상기 서모스탯 스위치는 신선식품칸의 온도가 특정 온도를 초과할 때 냉동칸으로부터 차가운 공기가 신선식품칸 내로 유입되어야 하는 것을 지시하도록 감지된다. 서모스탯 스위치가 상기 상태를 감지할 때, 상기 서모스탯 스위치는 댐퍼를 개방하도록 댐퍼 모터에 전력을 전달하는 "hot" 상태로 가변된다. 신선식품칸이 냉각되면, 서모스탯 스위치는 댐퍼가 밀폐되도록 댐퍼 모터에 전력을 전달하는 "cool" 상태로 가변된다.

일반적으로, 냉동 유닛의 효율성은 냉동칸 내에서 열교환기 상에 결빙되는 성에의 양을 감소시킴으로써 증가될 수 있다. 따라서 현재의 시스템은 자가-제상(self-defrosting) 타입이다. 이를 위하여, 현재의 냉동 유닛은 열교환기가 상기 열교환기 상에 결빙되는 성에를 녹일 수 있도록 열을 제어하며 히터가 특정적으로 배치된다.상기 제상 히터는 제상 사이클 알고리듬(algorithm)과 형상으로 제어된다. 결과적으로, 상기 냉장-냉동고는 2개의 일반적인 사이클 또는 모드, 즉 냉각 사이클 또는 냉각 모드와 제상 사이클 또는 제상 모드로 작동된다. 냉각 사이클 동안, 압축기는 라인 볼티지(line voltage)에 연결되고 상기 압축기는 서모스탯에 의해 온(on) 및 오프(off)되는 사이클을 수행 즉 엔클로저(enclosure)가 냉각을 필요로 할 정도로 충분히 더워졌을 때에만 압축기가 실제적으로 구동된다. 제상 사이클 동안, 압축기는 상기 라인 볼티지로부터 연결해제되며 제상 히터는 상기 라인 볼티지에 연결된다. 상기 제상 히터는 성에가 모두 녹은 후 또는 그 외의 경우 프로그 램된 제어에 의해, 열교환기에 인접하게 배치된 온도 감응 스위치(temperature sensitive switch)에 의해 꺼진다(turned off).

종래의 냉동 시스템은, 냉동칸이 제상 사이클을 수행하는 반면 냉장칸(refrigerator compartment)이 제상 사이클 동안 냉각될 필요가 있을 때, 댐퍼 도어가 개방되는 것을 방지할 어떠한 방법도 없다. 이에 따라 더워지고 습기를 내포한 공기는 댐퍼 도어 덕트(duct)를 통해 신선식품칸 내로 유입될 수 있다. 식품이 신선도를 유지하기 위하여 차갑게 보과되어야 하는 신선식품칸 내에 더워지고 습기를 내포한 공기가 유입되는 것은 바람직하지 못하다. 따라서 종래 기술에서 제상 사이클 동안 댐퍼 도어가 개방되는 것을 방지할 필요성이 있다.

본 발명은 제상 사이클 동안 댐퍼 도어를 제어하기 위한 적응형 제상 제어 장치와 방법을 제공한다. 제상 사이클로 진입하기 전, 적응형 제상 제어 로직은 댐퍼 도어가 개방되었는지를 결정한다. 댐퍼 도어가 개방되면, 제상 사이클은 상기 댐퍼 도어가 밀폐될 때까지 보류된다. 댐퍼 도어가 밀폐되면, 적응형 제상 제어 로직은 댐퍼 도어의 개방을 억제한다(prevent).

본 발명의 한 실시예에서, 본 발명의 시스템은 댐퍼 도어 모터와 전력 공급부 사이에 전기 차단부를 작동시켜 이에 따라 상기 댐퍼 도어가 제상 사이클 동안 개방될 수 없다. 한 실시예에서, 상기 저기 차단부는 신선식품칸의 온도를 제어하기 위하여 서모스탯 스위치와 메인 전력 공급부 사이에 배치된 트라이액이다. 본 발명의 또 다른 실시예에서, 전기 차단부는 댐퍼 도어 모터와 메인 전력 공급부 사이에 배치된 트라이액이다. 제상 사이클이 완료된 뒤, 적응형 제상 제어 로직은 댐퍼 도어 모터가 작동할 수 있도록 전기 차단부를 제거한다. 그 뒤 댐퍼 도어는 필요에 따라 개방되고 밀폐될 수 있다.

본 발명에 따른 그 외의 다른 특징들, 목적 및 이점들은 첨부된 도면들과 하기 상세한 설명에서 더욱 자명하게 될 것이다.

본 명세서의 일부분을 형성하고 일체구성된 첨부된 도면들은 본 발명의 몇몇 특징들을 설명하며, 기술된 사항들과 함께, 본 발명의 사상들을 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 냉동 유닛을 도식적으로 도시한 도면.

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 냉동 유닛을 제어하기 위한 제어 회로를 도식적으로 도시한 도면.

도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 냉동 유닛을 제어하기 위한 제어 유닛을 도식적으로 도시한 도면.

도 4는 본 발명에 따른 제어 로직 방법을 설명하는 플로 차트.

본 발명이 특정적으로 선호되는 실시예들에 관해서 기술하지만, 상기 실시예들을 제한하려는 어떠한 의도도 없다. 반대로, 모든 대안물, 개조사항들 및 균등물들을 다루는 내용들은 첨부된 청구항들에서 형성된 본 발명의 사상과 범위 내에 포함된다.

도 1에서, 예를 들어 상업용 또는 가정용 냉장-냉동고(refrigerator-freezer)와 같은 냉동 유닛(refrigeration unit, 100)의 주요 전기 부품들이 도식적으로 도시된다. 본 발명은 상기 냉동 유닛(100)이 제상 사이클(defrost cycle)을 거칠 때, 더워지고 습기를 내포한 공기(warm moist air)가 냉동칸로부터 신선식품칸 내로 통과하는 것을 방지한다. 이와 같이, 신선식품칸 내의 식품들은 상대적으로 오랜 시간 동안 신선도를 유지한다.

도 1에서, 냉동 유닛(100)은 냉동칸(freezer compartment, 101)과 같은 제 1 칸 또는 메인 칸(main compartment)과 제 2 신선식품칸(fresh food compartment, 102)을 포함한다. 상기 제 1 칸(101)과 제 2 칸(102)은 독립적으로 자동 온도 조절 제어(thermostatically control)된다. 자동 온도 조절 제어 상태에서, 냉동칸(101)과 신선식품칸(102)은 상기 2개의 칸(101, 102)들 사이에 개재된(interposed) 경로(passage) 또는 개구부(opening)를 열기(uncover) 위하여 댐퍼 도어(damper door, 104)를 개방함으로써 커플연결된다(coupled). 댐퍼 모터(105)에 의해 이동가능한 상기 댐퍼 도어(104)가 구동되거나(driven) 또는 그 외의 경우 편향되어 개방(biased opened)될 때, 공기 흐름(flow of air)은 상기 2개의 인접한 칸(101, 102)들 사이에서 통과할 수 있다. 상기 댐퍼 도어(104)가 밀폐될 때(closed), 공기는 상기 2개의 인접한 칸(101, 102)들 사이에서 유입을 방지하거나 또는 억제된다. 즉, 상기 댐퍼 도어(104)는 신선식품칸(101)의 온도를 제어하기 위하여 칸(101, 102)들 사이에서 공기 흐름을 조절한다.

댐퍼 도어(104)는 일반적으로 전기식 댐퍼 모터(electric damper motor, 105)와 커플연결되고 상기 모터(105)에 의해 구동된다. 어떤 경우에서는, 상기 댐퍼 도어(104)는 또한 전기식 댐퍼 모터(105)에 의해 구동되어 밀폐된다(driven closed). 그 외의 다른 경우에서는, 댐퍼 도어(104)는 종래 기술에서 공지된 바와 같이 단순히 탄력적으로 편향되어 밀폐된다(resiliently biased closed).

냉동칸(101) 내측에 주요 부품(primary component)인 서모스탯 스위치(thermostatic switch, 107)를 가진 메인 서모스탯(main thermostat, 106)이 제공된다. 전형적으로, 상기 서모스탯(106)은 조절가능하여 냉동칸(101)의 온도가 상이하게 선택된 온도에서 유지된다. 신선식품칸(102)의 내측에는 주요 부품인 제 2 서모스탯 스위치(109)를 가진 신선 식품 서모스탯(fresh food thermostat, 108)이 제공된다. 전형적으로, 상기 서모스탯(108)도 또한 조절가능하여 신선식품칸(102)의 온도가 상이하게 선택된 온도에서 유지된다.

냉동 유닛(100)은 열전달 엔진(heat transfer engine)에 의해 냉각되며(cooled), 상기 열전달 엔진은 열역학적 루프(thermodynamic loop) 내에 캡쳐된(captured) 열적으로 결합된 냉각제(thermally coupled refrigerant)의 주기적인 압축(compression), 응축(condensation), 감압(decompression) 및 증발(evaporation)에 의해 냉동칸(101)로부터 열전달을 용이하게 한다. 상기 열역학적 루프는 증발기(evaporator, 110), 압축기(compressor, 111) 및 응축기(condenser, 112)를 포함한다. 냉각제가 냉동칸(101)의 내측에 배치된 증발 기(110)를 관통함에 따라, 상기 냉각제는 액체 상태로부터 기체 상태로 증발되며, 냉동칸(101)으로부터 냉각제로 전달된 열을 흡수한다. 실질적으로(primarily) 기체 상태의 냉각제는 증발기(110)의 배출부(outlet)에서 압축기(111)로 전달된다.

압축기(111)는 증발기(110)로부터 수용된 실질적으로 기체 상태의 냉각제를 압축하며 상기 압축된 냉각제를 응축기(112)로 전달한다. 상기 압축된 냉각제는 일반적으로 압축기(111) 내에 일체구성된 전기 모터에 의해 생성된 기계적 힘(mechanical force)이 제공됨으로써 전달된다. 압축기(111)를 빠져나온 뒤, 압축된 고압의 냉각제는 응축기(112)를 관통한다. 응축기(112)를 관통하는 동안, 열은 냉각제로부터 냉동칸(101)의 외부 환경으로 전달되며 상기 냉각제는 실질적으로 기체 상태로부터 실질적으로 액체 상태로 응축된다. 그 뒤, 상기 실질적으로 액체 상태의 냉각제는 사이클을 완료하기 위하여 증발기(110)의 유입부(inlet) 내로 재통과된다.

냉동칸(101) 내의 공기와 증발기(110)의 코일 내의 냉각제 사이에서 열전달을 용이하게 하고 촉진시키기 위하여, 팬(fan, 113)은 냉동 유닛(100) 내에 포함된다. 구체적으로, 증발기 팬(113)은 냉동고 내에 공기를 순환시키기 위하여 냉동칸(101) 내에 배치된다. 상기 증발기 팬(113)은 구체적으로 증발기(110) 코일의 주위로 및 상부로 통과하는 공기의 흐름을 생성시킬 수 있다. 증발기(11)의 코일을 통과한 상기 공기의 흐름으로 인해 냉동칸(101) 내의 공기로부터 냉각제로의 열교환이 촉진된다. 이와 같이, 코일 내의 냉각제는 냉동칸(101) 내의 공기로부터 열을 빼내고(draw) 상기 냉동칸(101) 내의 공기로부터 열을 흡수한다.

신선식품칸(102)이 더워짐에 따라, 신선 식품 서모스탯(108)은 상대적으로 높은 온도를 감지한다(sense). 상기 감지된 온도가 고온 한계점(high temperature limit)에 도달하거나 또는 초과할 때, 신선 식품 서모스탯(108)은 댐퍼 도어(104)를 개방하도록 댐퍼 모터(105)에 신호를 보내기 위하여 서모스탯 스위치(109)를 닫는다. 댐퍼 도어(104)가 개방되면, 냉동칸(101)으로부터 유입된 상대적으로 차가운 공기는 신선식품칸(102) 내로 순환되거나 또는 통과된다. 신선식품칸(101) 내의 온도는 냉동칸(101)으로부터 유입된 상대적으로 차가운 공기에 의해 신선 식품 서모스탯(108)의 고온 한계점까지 또는 그 이하로 온도가 떨어질 때까지 내려간다. 이 지점에서, 신선 식품 서모스탯(108)은 댐퍼 도어(104)를 밀폐하도록 댐퍼 모터(105)에 신호를 보내기 위하여 서모스탯 스위치(109)를 개방한다.

응축기(112) 상에 형성된 결빙된 성에(frost build up)가 냉각 사이클(cooling cycle)의 효율성을 감소시키지 않도록, 냉동 유닛(100)은 제상 히터(defrost heater, 120)를 추가적으로 포함한다. 상기 제상 히터(120)는 제상 사이클 동안 성에(frost)를 증발기로부터 녹이기 위하여 증발기(110) 근처에 배치된다. 종래 기술에서 일반적으로 알려진 바와 같이, 제상 히터(120)의 작동은 적응형 제상 제어 로직 유닛(adaptive defrost control logic unit, 121)에 의해 제어된다.

이미 기술한 바와 같이, 종래의 냉동 유닛에서 댐퍼 도어는 열과 습기를 신선식품칸(102) 내로 유입할 수 있는 제상 사이클 동안 개방되도록 허용하거나 또는 개방된 채로 유지할 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 댐퍼 도어(104)는 상기 제상 사이클 동안 강제로 밀폐상태가 지속되거나 또는 밀폐된다. 이와 같이, 열과 습기는 신선식품칸 내로 유입되는 것이 방지된다. 도 2에 도식적으로 도시된 바와 같이, 제상 사이클 동안 댐퍼 도어를 밀폐하기 위한 제어 회로(200)가 도시된다.

도 2에 관하여, 적응형 제상 콘트롤러(adaptive defrost controller, ADC, 203)는 압축기 모터(205), 응축기 모터(206), 제상 히터(204) 및 트라이액(triac, 201)의 개방작동을 조정한다(coordinate). 도시된 실시예에서, 압축기 모터(205)는 접지선(ground line, N)과 ADC(203)의 터미널(terminal, T6) 사이에 연결되며, 냉동칸이 냉각될 필요가 있을 때 냉각 사이클 동안 ADC에 의해 작동된다. 응축기 모터(206)는 접지선(N)과 ADC(203)의 터미널(T7) 사이에 연결되며 냉각 사이클 동안 ADC에 의해 작동된다. 증발기 팬 모터(evaporator fan motor, 207)는 접지선(N)과 ADC(203)의 터미널(T8) 사이에 연결되며 냉각 사이클 동안 ADC에 의해 작동된다. 히터(204)는 ADC(203)의 터미널(T4)에 연결되며 제상 사이클 동안 ADC에 의해 작동된다. 트라이액(201)은 스위치(S1)(예를 들어 도 1의 스위치(109)와 같은)의 접촉부("a")와 전력선(power line, L1) 사이에 연결되며 ADC의 터미널(T3)에 연결된 제어선(control line)에 의해 ADC(203)로 작동된다. 상기 트라이액(201)은 스위치(S1)의 접촉부("a")로 흐름(current)을 방지(deny)하기 위하여 제상 사이클 동안 ADC(203)에 의해 작동된다. ADC(203)는 터미널(T1)에서 전력선(L1)과 터미널(T4)에서 접지선(N)에 추가적으로 연결된다.

서모스탯(106)이 냉동칸(101) 내의 온도가 특정 레벨 이상으로 상승하는 것을 감지할 때, 상기 서모스탯은 냉동 유닛(100)이 냉각 사이클로 진입하도록 지시 한다. 냉각 사이클 동안, 서모스탯(106)은 전류가 스위치(S2)의 접촉부("d")로부터 스위치(S2)의 접촉부("e")로, 차례로, ADC(203)의 터미널(T2)로 흐를 수 있게 하기 위하여 스위치(S2)(예를 들어 도 1의 스위치(107)와 같은)가 닫히도록 명령한다. ADC(203)가 터미널(T2)에서 상기 전류 신호를 수용할 때, 상기 ADC(203)는 압축기 모터(205), 응축기 팬 모터(206) 및 증발기 팬 모터(207)를 작동시킨다. 서모스탯(106)이 냉동칸(101)의 온도가 특정 레벨로 냉각되는 것을 감지할 때, 상기 서모스탯(106)은 스위치(S2)가 다시 개방되도록 지시한다. 상기 스위치(S2)가 개방됨으로써, 전류는 ADC(203)의 터미널(T2) 내로 더 이상 흐르지 않는다. 터미널(T2)에서 전류 신호가 없음(lack)으로 인해, ADC(203)는 압축기 모터(205), 응축기 팬 모터(206) 및 증발기 팬 모터(207)의 작동을 중지(deactivate)시키고, 냉각 사이클은 일반적으로 완료된다.

서모스탯(108)이 신선식품칸(102) 내의 온도가 특정 레벨 이상으로 상승되는 것을 감지할 때, 상기 서모스탯(108)은 냉동 유닛(100)이 차가운 공기 트랜스퍼 사이클(cold air transfer cycle)로 진입하도록 지시한다. 상기 서모스탯(108)으로 인해 스위치(S1)가 접촉부("a", "b")가 커플연결된 위치인 초기 위치(initial position)로부터 접촉부("a", "c")가 커플연결된 위치인 제 2 위치(secondary position)로 이동될 수 있다. 스위치(S1)의 제 2 위치로 인해 전류는 닫힌 트라이액(closed triac, 201)을 통해, 스위치(S1)를 통해 전력선(L1)으로부터 스위치(S3)의 접촉부("f")와 스위치(S4)의 접촉부("i")로 흐를 수 있다. 스위치(S3)는 접촉부("f")를 접촉부("h")에 연결시키기 위한 위치 내에 배열되고 스위치(S4)는 접촉 부("i")를 접촉부("k")에 연결시키기 위한 위치 내에 배열된다. 이와 같이, 전류는 댐퍼 모터(202) 내로 흐를 수 있으며 상기 댐퍼 모터(202)를 시동(actuate)시키거나 또는 작동(energize)시킨다. 작동된 댐퍼 모터(202)는 차가운 공기가 개구부(103)를 통해 냉동칸(110)으로부터 신선식품칸(102)으로 전달되도록, 댐퍼 도어(104)(도 1 참조)를 개방시켜 구동하기에 적합하다.

종래 기술에 일반적으로 알려진 바와 같이, 댐퍼 도어(104)가 스위치(S3)에 기계적으로 커플연결되기 때문에, 상기 댐퍼 도어(104)가 개방 위치에 도달될 때, 스위치(S3)가 접촉부("g")를 접촉부("h")에 연결시키도록 조작되며 스위치(S4)는 접촉부("j")가 접촉부("k")에 연결시키도록 조작된다. 스위치(S1)의 터미널("b")가 전력선(L1)에 커플연결되지 않기 때문에, 댐퍼 모터(202) 내로 흐르는 전류는 댐퍼 도어(104)가 개방 위치를 달성한 뒤 중지된다. 특히, 스위치(S3)와 스위치(S4)는 중복되며 전력 손실에 따른 부분적인 개방 위치(partially-open position)에서 댐퍼 도어(104)의 스톨링(stalling)을 방지하기 위하여 차례로(at a time) 개방되고 닫힌다.

서모스탯(108)이 신선식품칸(102) 내의 온도가 적절히 하강되는 것을 감지할 때, 상기 서모스탯은 스위치(S1)가 개방되도록 지시한다. 상기 스위치(S1)가 개방될 때, 댐퍼 모터(202)는 전류를 더 이상 수용하지 않으며 댐퍼 도어(104)는 밀폐될 수 있다. 상기와 같이 밀폐하기 위하여, 댐퍼 도어(104)는 일반적으로 예를 들어 스프링 또는 탄력성 부재(resilient member)와 같은 편향 부재(biasing member)로 개방 위치로부터 빼내진다(drawn away).

적응형 제어 로직에 따라, 냉동 유닛(100)은 종종 증발기(110)의 코일 주위로 또는 상기 코일 상에 축적된(accumulated) 임의의 성에(즉 얼음)를 녹이기 위한 제상 사이클로 진입하도록 지시한다. 제상 사이클 동안, ADC(203)는 증발기(110)로부터 성에를 녹이기 위하여 제상 히터(204)를 작동시킨다. 히터(120)의 작동으로 인해, 코일에 붙은 임의의 얼음 또는 응축물이 제거되거나 또는 감소되도록, 더워지고 습기를 내포한 공기(예를 들어 영하점 이상의 온도와 전형적인 냉동고 내의 일반적인 습도보다 상대적으로 높은 습도를 가진 공기)가 생성된다. 얼음의 용해와 응축물의 증발로 인해, 냉동칸(101) 내측의 온도가 상승됨에 따라 상기 냉동칸(101) 내의 공기는 더워지고 습기를 내포하게 된다.

제상 히터(120)의 작동에 추가하여, ADC(203)는 또한 압축기 모터(205), 응축기 모터(206) 및 증발기 팬 모터(207)가 작동하지 않게 된다. 제상 사이클이 열을 생성시키고 냉각 사이클이 열을 흡수하기 때문에, 상기 2개의 사이클은 ADC(203)에 의해 상호배타적으로 작동되고 제어된다. 그 결과로서, 스위치(S2)가 냉각 사이클을 작동시키기 위하여 서모스탯(106)에 의해 닫히도록 지시된다 할지라도, ADC(203)는 스위치의 폐쇄(closure)여부를 무시한다. 따라서 제상 사이클의 완료까지 부품(205, 206, 207)들은 스위치(S2)의 위치에 상관없이 작동되지 않는다. 이는 즉 열 흡수(또는 교환) 공정이 제상 사이클에서는 아이들(idle) 상태를 유지한다.

제상 사이클 동안, ADC(203)는 트라이액(201)을 밀폐하도록 지시한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 중지된 트라이액(deactivated triac, 201)은 전류가 댐퍼 모 터(202)로 흐르지 못하도록 제한한다. 따라서 스위치(S1)가 차가운 공기 트랜스퍼 사이클을 시작하도록 서모스탯(108)에 의해 닫히도록 지시된다 할지라도, 전류는 댐퍼 모터(202) 내로 흐를 수 없다. 이와 같이, 스위치(S1)의 위치는 제상 사이클 동안에는 의미가 없게 된다. 결과적으로 개구부(103)는 댐퍼 도어(104)에 의해 지속적으로 억제되고(remain impeded) 제상 사이클 동안 냉동칸(101) 내에 생성된 더워지고 습기를 내포한 공기는 신선식품칸(102) 내로 빠져나갈 수 없다.

도 3에 도식적으로 도시된 바와 같이, 제상 사이클 동안 닫힘 위치에서 댐퍼 도어를 보유하기 위한 제어 유닛(300)의 또 다른 실시예가 도시된다. 도 3에서, 적응형 제상 콘트롤러(ADC, 303)는 압축기 모터(305), 응축기 모터(306), 제상 히터(304) 및 트라이액(301)을 조정한다. 상기 압축기 모터(305)는 접지선(N)과 ADC(303)의 터미널(T6) 사이에 연결되며 냉각 사이클 동안 ADC에 의해 작동된다. 응축기 모터(306)는 접지선(N)과 ADC(303)의 터미널(T7) 사이에 연결되며 냉각 사이클 동안 ADC에 의해 작동된다. 증발기 팬 모터(307)는 접지선(N)과 ADC(303)의 터미널(T8) 사이에 연결되며 냉각 사이클 동안 ADC(303)에 의해 작동된다. 히터(304)는 ADC(303)의 터미널(T5)에 연결되며 제상 사이클 동안 ADC에 의해 작동된다. 트라이액(301)은 댐퍼 모터(302)와 전력선(L1) 사이에 연결되며 ADC(303)의 터미널(T3)에 연결된 제어선에 의해 ADC(303)로 작동된다. 상기 트라이액(301)은 제상 사이클 동안 댐퍼 모터(302)로 흐르는 전류를 제한하기 위하여 ADC(303)에 의해 작동된다. 즉, 트라이액(301)은 제상 사이클 동안 댐퍼 모터(302)가 작동되거나 또는 구동되는 것을 방지한다. ADC(303)는 T4에서 접지선(N)과 터미널(T1)에서 전력 선(L1)에 추가적으로 연결된다.

서모스탯(106)이 냉동칸(101) 내의 온도가 특정 레벨 이상으로 증가되는 것을 감지할 때, 상기 서모스탯(106)은 냉동 유닛(300)이 냉각 사이클로 진입하도록 지시한다. 냉각 사이클 동안, 스위치(S2)는 전류가 스위치(S2)의 접촉부(d)로부터 상기 스위치(S2)의 접촉부(e)로, 차례로, ADC(303)의 터미널(T2)로 흐를 수 있도록 닫힌다. ADC(303)가 터미널(T2)에서 상기 전류 신호를 수용할 때, 상기 ADC는 압축기 모터(305), 응축기 모터(306) 및 증발기 팬 모터(307)를 작동시킨다. 서모스탯(106)이 냉동칸(101)의 온도가 특정 레벨로 냉각되는 것을 감지할 때, 상기 서모스탯(106)은 스위치(S2)가 다시 개방되도록 지시한다. 상기 스위치(S2)가 개방됨으로써, 전류는 ADC(303)의 터미널(T2) 내로 더 이상 흐르지 않는다. 터미널(T2)에서 전류 신호가 없음으로 인해, ADC는 압축기 모터(305), 응축기 모터(306) 및 증발기 팬 모터(307)의 작동을 중지(deactivate)시키고, 냉각 사이클은 일반적으로 완료된다.

서모스탯(108)이 신선식품칸(102) 내의 온도가 특정 레벨 이상으로 상승되는 것을 감지할 때, 상기 서모스탯은 차가운 공기 트랜스퍼 사이클로 진입하도록 스위치(S5)가 접촉부("m", "n")가 언커플연결된(uncoupled) 위치인 초기 위치(즉 개방 위치)로부터 접촉부("m", "n")가 커플연결된 위치인 제 2 위치(즉 닫힌 위치)로 이동될 수 있다. 상기 제 2 스위치 위치는 ADC(303)의 터미널(T9)과 터미널(T11) 사이의 회로(circuit)를 완료한다. 상기 완료된 회로(completed circuit)의 감지(detection)에 따라, ADC(303)는 전류가 댐퍼 도어 모터(302)로 흐를 수 있도록 트라이액(301)을 개방시킨다. 작동된 댐퍼 모터(302)는 차가운 공기가 개구부(103)를 통해 냉동칸(101)으로부터 신선식품칸(102)으로 유입될 수 있도록, 결과적으로 댐퍼 도어(104)를 구동시켜 개방시킨다.

종래 기술에 일반적으로 알려진 바와 같이, 댐퍼 도어(104)가 스위치(S6)에 기계적으로 커플연결되기 때문에, 상기 댐퍼 도어(104)가 개방 위치에 도달될 때, 스위치(S6)가 접촉부("q")와 접촉부("r")를 연결해제(disconnect)하며 언커플하도록 조작된다. 스위치(S6)가 개방됨에 따라, ADC(303)의 터미널(T10)과 터미널(T9) 사이의 회로는 단절되어(broken) ADC는 결과적으로 댐퍼 도어가 개방 위치 내에 배열된다고 지시된다.

서모스탯(108)이 신선식품칸(102) 내의 온도가 적절한 레벨로 냉각되는 것을 감지할 때, 상기 서모스탯은 스위치(S5)가 개방되도록 지시한다. 이와 같이, 터미널(T9)과 터미널(T11) 사이의 연결은 단절된다. 상기 연결이 단절될 때, ADC(303)는 상기 상태를 인식(recognize)하고 트라이액(301)을 밀폐한다. 상기 트라이액이 닫힐 때, 댐퍼 모터(302)는 더 이상 작동되지 않고 댐퍼 도어(104)는 밀폐될 수 있다. 상기 댐퍼 도어(104)의 밀폐로 인해 댐퍼 도어에 기계적으로 커플연결된 스위치(S6)는 닫힌다. 이와 같이, 터미널(T10)과 터미널(T9) 사이의 연결은 복구(reestablish)되며 ADC(303)는 댐퍼 도어가 밀폐되었다고 통지된다.

적응형 제어 로직에 따라, 냉동 유닛(300)은 종종 증발기(110)의 코일 주위로 또는 상기 코일 상에 축적된 임의의 성에(즉 얼음)를 녹이기 위한 제상 사이클로 진입하도록 지시한다. 제상 사이클 동안, ADC(303)는 증발기(110)로부터 성에를 녹이기 위하여 제상 히터(304)를 작동시킨다. 이전과 마찬가지로, 히터(12)에 의해 생성된 더워진 공기와 열은 코일에 붙은 임의의 얼음 또는 응축물이 제거되거나 또는 감소되도록, 증발기(110)의 코일 주위에 및 상기 코일 상부로 흐를 수 있다. 얼음의 용해와 응축물의 증발로 인해, 냉동칸(101) 내측의 온도가 상승됨에 따라 상기 냉동칸(101) 내의 공기는 더워지고 습기를 내포하게 된다.

제상 히터(120)의 작동에 추가하여, ADC(303)는 또한 압축기 모터(305), 응축기 모터(306) 및 증발기 팬 모터(307)가 작동하지 않게 된다. 제상 사이클이 열을 생성시키고 냉각 사이클이 열을 흡수하기 때문에, 상기 2개의 사이클은 ADC(303)에 의해 상호배타적으로 작동되고 제어된다. 그 결과로서, 스위치(S2)가 냉각 사이클을 작동시키기 위하여 서모스탯(106)에 의해 닫히도록 지시된다 할지라도, ADC(303)는 스위치의 폐쇄여부를 무시한다. 따라서 제상 사이클의 완료까지 부품(305, 306, 307)들은 스위치(S2)의 위치에 상관없이 작동되지 않는다. 이는 즉 열 흡수(또는 교환) 공정이 제상 사이클에서는 아이들(idle) 상태를 유지한다.

제상 사이클 동안, ADC(303)는 트라이액(301)을 밀폐하도록 지시한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 중지된 트라이액(301)은 댐퍼 모터(302)에 전류의 흐름에 대해 전기 차단부(electronic barrier)를 형성한다. 따라서 스위치(S5)가 차가운 공기 트랜스퍼 사이클을 시작하도록 서모스탯(108)에 의해 닫히도록 지시된다 할지라도, 전류는 댐퍼 모터(302) 내로 흐를 수 없다. 이와 같이, 스위치(S5)의 위치는 제상 사이클 동안에는 관련이 없다. 결과적으로 개구부(103)는 댐퍼 도어(104)에 의해 지속적으로 억제되고 제상 사이클 동안 냉동칸(101) 내에 생성된 더워지고 습 기를 내포한 공기는 신선식품칸(102) 내로 빠져나갈 수 없다.

종래 기술의 당업자들에게 이해될 것이며 본 발명의 실시예들에 비추어보면, 냉동 유닛(100)이 제상 사이클 내에 배열될 때, 댐퍼 모터(202, 302)에 대한 현재 경로가 트라이액(201, 301)의 작동중지에 의해 단절(cut off)되기 때문에, 일반적으로 차가운 공기 트랜스퍼 사이클을 시작하는 서모스탯(108)에 의한 스위치(S1, S5)의 폐쇄여부는 아무런 관련성이 없다. 시동되거나 또는 작동된 전류 없이 댐퍼 도어(104)는 구동되어 개방될 수 없으며, 스위치(S1, S5)가 어떻게 작동되건 간에, 제상 사이클 동안 생성된 더워지고 습기를 내포한 공기는 냉동칸(101)으로부터 신선식품칸(102)으로 통과한다. 게다가 종래 기술의 당업자들은 트라이액(201, 301)이 도 2 및 도 3에서 도시되고 상세하게 기술될 때, 다양한 타입의 장치들과 그 변형물(variety)들 및/또는 스위치들이 전류가 흐르는 것을 방지하기 위하여 제어 회로(200, 300) 내로 제공될 수 있음을 이해할 것이다.

종래적으로 공지된 적응형 제상 제어 로직에 추가하여, 도 4의 플로 차트는 댐퍼 도어(104)가 제상 사이클 동안 밀폐되는 지를 보장하기 위하여 추가적인 로직을 설명한다. 냉동 유닛(100) 내의 제어 회로(200, 300)가 시작될 때(단계 399), 상기 적응형 제상 제어 로직은 댐퍼 도어가 제상 사이클로 진입하기 전에 개방되는 지를 결정한다(단계 400). 댐퍼 도어가 개방되면, 상기 도어가 밀폐될 때까지 제상 사이클은 보류된다(suspend). 댐퍼 도어가 밀폐되면, 적응형 제상 제어 로직은 전력이 댐퍼 도어 모터로 공급되는 것을 차단하며(예를 들어 댐퍼 도어 모터와 전력 공급부(power supply) 사이에 차단물(barrier)을 제공하며)(단계 401) 이에 따라 상기 댐퍼 도어는 제상 사이클 동안 개방될 수 없다. 댐퍼 도어가 전력 공급부로부터 연결해제(disengaged)되면 제상 사이클이 수행된다(단계 402). 제상 사이클이 완료된 뒤, 댐퍼 모터가 재구동될 수 있도록(단계 403), 적응형 제상 제어 로직은 전력 공급부와 댐퍼 도어 모터 사이로부터 차단이 제거된다. 댐퍼 모터가 댐퍼 도어를 자유로이 재구동시키면, 보호 사이클(protection cycle)은 종료되며(단계 404), 상기 댐퍼 도어가 다음 제상 사이클이 시작될 때까지 기구의 통상 작동 동안 냉동칸으로부터 신선식품칸으로 냉각된 공기가 전달될 필요가 있는 바와 같이 개방되고 밀폐될 수 있다.

본 명세서에 언급된 특허, 특허 출원서 및 공보를 포함하는 모든 참조 문헌은 개별적이며 특별한 지시가 없는 한 본 명세서에서 전체적으로 참조로 구성된다.

본 발명을 기술하기 위해 사용된(특히 하기 청구항들에서 사용된) "단수" 개념은 달리 지시가 없는 한 단수 및 복수를 포함하는 것으로 구성된다. 용어 "구성되는", "가진", "포함하는" 및 "함유하는"은 달리 언급되지 않는 한 제한되지 않는 용어로 구성된다. 달리 언급되지 않는 한 본 명세서에 열거된 값들의 범위는 이러한 범위 내의 각각의 값을 언급하기 위함이고, 개별적인 값은 본 명세서에 구성된다. 본 명세서에 기술된 모든 방법은 달리 지시가 없거나 상반된 지시가 없다면 적절한 순서에 의해 수행될 수 있다. 본 명세서에 제공된 실시예와 실례의 용어는 본 발명을 제한하지 않으며, 본 발명을 보다 잘 설명하기 위함이다. 본 명세서에 사용 된 어떠한 용어도 본 발명의 실시에 핵심적인 임의의 비청구된 요소를 지시하는 것으로 이해되어서는 안 된다.

본 발명의 선호되는 실시예는 본 발명을 수행하기 위한 최선의 모드를 포함하는 것으로 기술된다. 선호되는 실시예의 변형물은 상기 기술 내용을 읽음으로써 종래 기술의 당업자들에게 자명할 것이다. 따라서 본 발명은 첨부된 청구항에 따른 모든 변형물과 균등물을 포함한다. 게다가 상기 기술된 요소들의 조합은 달리 언급되거나 상반되게 언급되지 않는 한 본 발명의 범위 내에 포함된다.

Claims

제상 사이클 동안 댐퍼 도어에 의해 조절된 개구부를 통해 냉동칸 내에 생성된 더워진 공기가 신선식품칸 내로 유입되는 것을 방지하기 위한 장치에 있어서, 상기 장치는

-상기 댐퍼 도어를 구동시키기에 적합한 댐퍼 모터를 포함하고,

-상기 댐퍼 모터에 작동가능하게 커플연결된 서모스탯 스위치를 포함하며, 상기 서모스탯 스위치는 댐퍼 모터를 작동시키기에 적합하고,

-전력 공급부와 서모스탯 스위치 사이에 개재된 전기 차단부를 포함하며 및

-상기 전기 차단부에 작동가능하게 커플연결된 콘트롤러를 포함하고, 상기 콘트롤러는 제상 사이클 동안 댐퍼 모터가 작동하는 것을 방지하는 전기 차단부를 개방시키기에 적합한 것을 특징으로 하는 장치.
제 1 항에 있어서, 전기 차단부는 트라이액인 것을 특징으로 하는 장치.
제 1 항에 있어서, 서모스탯 스위치는 콘트롤러에 의해 전기 차단부가 개방될 때 작동불능화 되는(disabled) 것을 특징으로 하는 장치.
제 1 항에 있어서, 전력 공급부와 콘트롤러 사이에 개재된 추가적인 서모스탯 스위치를 추가적으로 포함하며, 상기 콘트롤러는 상기 추가적인 서모스탯 스위 치의 작동에 따라 하나 또는 그 이상의 압축기 모터, 응축기 모터 및 증발기 팬의 작동을 시작하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 4 항에 있어서, 콘트롤러는 제상 사이클 동안 압축기 모터, 응축기 모터 및 증발기 팬의 작동을 방지하도록 배열되는 것을 특징으로 하는 장치.
제 1 항에 있어서, 제상 사이클 동안 작동된 제상 히터를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 장치는 서모스탯 스위치와 댐퍼 모터 사이에 개재된 하나 또는 그 이상의 중복 스위치(redundant switch)들을 추가적으로 포함하며, 상기 중복 스위치들은 댐퍼 도어가 전력 손실 동안 개방 위치 내에 잔류되는 것이 방지되도록 배열되는 것을 특징으로 하는 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 장치는 댐퍼 도어 스위치를 추가적으로 포함하며, 상기 댐퍼 도어 스위치는 콘트롤러가 댐퍼 도어의 위치를 알려주도록 상기 콘트롤러에 작동가능하게 커플연결되는 것을 특징으로 하는 장치.
제상 사이클 동안 댐퍼 도어에 의해 조절된 개구부를 통해 냉동칸 내에 생성된 더워진 공기가 신선식품칸 내로 유입되는 것을 방지하기 위한 장치에 있어서, 상기 장치는

-상기 댐퍼 도어를 구동시키기에 적합한 댐퍼 모터를 포함하고,

-상기 댐퍼 모터에 작동가능하게 커플연결된 서모스탯 스위치를 포함하며, 상기 서모스탯 스위치는 댐퍼 도어를 개방하기 위하여 댐퍼 모터를 작동시키기에 적합하고,

-전력 공급부와 댐퍼 모터 사이에 개재된 스위치를 포함하며 및

-상기 스위치에 작동가능하게 커플연결된 콘트롤러를 포함하고, 상기 콘트롤러는 제상 사이클 동안 상기 스위치를 개방시키도록 프로그램되어, 댐퍼 도어가 제상 사이클 동안 개방되는 것을 방지하기 위하여 댐퍼 모터를 작동불능화 시키는 것을 특징으로 하는 장치.
제 9 항에 있어서, 스위치는 트라이액인 것을 특징으로 하는 장치.
제 9 항에 있어서, 서모스탯 스위치는 스위치가 콘트롤러에 의해 개방될 때 작동불능화 되는 것을 특징으로 하는 장치.
제 9 항에 있어서, 콘트롤러에 작동가능하게 커플연결된 추가적인 서모스탯 스위치를 추가적으로 포함하며, 상기 콘트롤러는 상기 추가적인 서모스탯 스위치의 작동에 따라 압축기 모터, 응축기 모터 및 증발기 팬의 작동을 시작하도록 배열되는 것을 특징으로 하는 장치.
제 12 항에 있어서, 콘트롤러는 제상 사이클 동안 압축기 모터, 응축기 모터 및 증발기 팬의 작동을 방지하도록 배열되는 것을 특징으로 하는 장치.
제 9 항에 있어서, 냉동칸 내에 배치된 제상 히터를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 9 항에 있어서, 댐퍼 모터와 서모스탯 스위치 사이에 개재된 하나 또는 그 이상의 중복 스위치들을 추가적으로 포함하며, 상기 중복 스위치들로 인해 댐퍼 도어는 전력 손실 동안 개방 위치 내에 잔류되는 것이 방지되는 것을 특징으로 하는 장치.
제 9 항에 있어서, 상기 장치는 댐퍼 도어 스위치를 추가적으로 포함하며, 상기 댐퍼 도어 스위치는 콘트롤러가 댐퍼 도어의 위치를 알려주도록 상기 콘트롤러에 작동가능하게 커플연결되는 것을 특징으로 하는 장치.
더워진 공기가 제상 사이클 동안 냉동칸 내의 개구부를 통해 신선식품칸 내로 유입되는 것을 방지하기 위한 방법에 있어서, 상기 방법은

-댐퍼 도어의 작동을 불능화시키는 단계를 포함하며,

-제상 사이클을 수행하는 단계를 포함하고 및

-상기 제상 사이클을 수행하는 단계가 완료된 뒤, 댐퍼 도어를 작동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 17 항에 있어서, 댐퍼 도어의 상태를 감지하는 단계를 추가적으로 포함하며, 상기 댐퍼 도어의 상태를 감지하는 단계에서 상기 댐퍼 도어가 밀폐되었다고 지시될 때 상기 불능화단계 및 상기 수행단계가 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 17 항에 있어서, 댐퍼 도어의 작동을 불능화시키는 단계는 전류를 댐퍼 모터에 흐르게 하는 것을 방지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 17 항에 있어서, 댐퍼 도어의 작동을 불능화시키는 단계는 서모스탯 스위치를 통해 전류의 흐름을 방지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.