KR20090020019A - 냉장고의 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 증발기에 부착된 제상센서를 통해 증발기의 온도를 측정하여, 증발기의 온도에 따라 압축기의 운전 냉력을 조절함으로써 압축기의 효율이 향상되는 냉장고의 제어방법에 관한 것이다.

본 발명에 의한 냉장고의 제어방법은, 증발기의 일측에 구비된 온도센서를 이용하여 증발기의 온도를 측정하는 증발기온도 측정단계와; 상기 증발기온도 측정단계에서 측정된 증발기온도와 기준온도를 비교하는 온도비교단계와; 상기 온도비교단계의 결과에 따라 압축기의 운전 냉력을 둘 이상의 모드로 제어하는 압축기제어단계;를 포함한다. 이와 같은 본 발명에 의하면, 압축기의 효율이 향상될 뿐만 아니라 소비전력이 감소하는 이점이 있다.

냉장고, 제어방법, 제상센서, 압축기, 증발기온도

Description

냉장고의 제어방법{A control method for refrigerator}

본 발명은 증발기에 부착된 제상센서를 통해 증발기의 온도를 측정하여, 증발기의 온도에 따라 압축기의 운전 냉력을 조절함으로써 압축기의 효율이 향상되는 냉장고의 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 냉장고는 식품의 저온저장을 목적으로 하는 장치로서, 보관하고자 하는 식품의 상태에 따라서 음식물을 냉동 또는 냉장보관 할 수 있도록 구성된다.

이와 같은 냉장고는 냉동실과 냉장실이 상하로 구획된 탑마운트 타입(Top Mount-type), 냉장실과 냉동실이 상하로 구획된 바텀 프리저 타입(Bottom freezer-type), 냉동실과 냉장실이 좌우측으로 구획된 사이드 바이 사이드 타입(Side by side-type)으로 나누어진다.

요즘의 냉장고는 사용자의 기호의 다양화와 식생활의 변화에 따른 대형화 및 다기능화의 추세에 있으며, 이로 인해 다양한 구성을 가지는 제품이 출시되고 있다.

냉장고의 내부는 지속적으로 공급되는 냉기에 의해서 냉각되며, 이러한 냉기 는 압축-응축-팽창-증발의 사이클(Cycle)을 반복적으로 수행하는 냉매의 열교환 작용에 의해서 지속적으로 생성된다.

그리고, 냉매의 증발 과정은 냉장고의 내부에 구비된 증발기에 의해 이루어지며, 상기 증발기에 의해 형성된 냉기는 대류에 의해서 냉장고 내부에 고르게 전달되어 냉장고 내부의 음식물을 원하는 온도로 저장할 수 있게 된다.

즉, 냉장고는 냉동실 또는 냉장실에 구비되는 온도센서에 의해 동작하거나 멈추게 되어 냉장고의 내부는 일정 온도를 유지하게 된다.

그러나, 상기와 같은 종래 기술에 의한 냉장고에는 다음과 같은 문제점이 있다.

종래의 냉장고는 냉동실 또는 냉장실에 구비되는 온도센서에 의해서만 동작이 제어되므로, 냉매를 압축하는 압축기는 냉장고가 동작하는 동안에는 항상 최대 운전 냉력으로 동작하게 되어, 냉장고의 효율성이 나빠지게 되는 문제점이 있다.

또한, 압축기는 최대출력으로만 동작하므로 냉장고의 소비전력이 증가하는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 증발기의 온도에 따라 압축기의 운전 냉력을 조절하여 효율이 향상되는 냉장고의 제어방법을 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 냉장고는, 증발기의 일측에 구비된 온도센서를 이용하여 증발기의 온도를 측정하는 증발기온도 측정단계와; 상기 증발기온도 측정단계에서 측정된 증발기온도와 기준온도를 비교하는 온도비교단계와; 상기 온도비교단계의 결과에 따라 압축기의 운전 냉력을 둘 이상의 모드로 제어하는 압축기제어단계;를 포함한다.

다른 측면에서 본 발명은, 증발기의 표면에 구비된 제상센서를 이용하여 증발기의 온도를 측정하는 증발기온도 측정단계와; 상기 증발기온도 측정단계에서 측정된 증발기온도와 기준온도를 비교하는 온도비교단계와; 상기 온도비교단계의 결과에 따라 압축기의 입력 전원을 둘 이상의 단계로 제어하는 압축기제어단계;를 포함한다.

본 발명에 따른 냉장고의 제어방법에 따르면, 증발기의 온도에 따라 압축기의 운전 냉력을 조절할 수 있으므로, 냉장고의 냉각효율이 향상되는 이점이 있다.

또한, 압축기는 항상 최대의 운전 냉력으로 동작하는 것이 아니므로, 냉장고 의 소비전력이 감소되는 이점이 있다. 이로 인해 소비자는 경제적으로 이득이 생기며, 제품에 대한 만족감이 향상되는 이점이 있다.

그리고, 압축기의 동작소음이 감소되어, 소음에 대한 감성불만이 줄어드는 효과가 있다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 설명한다. 그리고, 설명의 편의를 위해 사이드 바이 사이드 타입(Side by side-type)을 예로 설명하지만, 모든 타입의 냉장고에 적용가능함을 밝혀두는 바이다.

도 1은 본 발명에 의한 냉장고의 제어방법이 적용된 냉장고의 내부를 보인 정면도이고, 도 2는 본 발명에 의한 냉장고의 제어방법이 적용된 냉장고의 냉동실 측단면을 개략적으로 보인 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 의한 냉장고(10)는 대략 직사각 형상으로 형성되며, 저장공간이 형성되는 본체(100)가 구비된다. 상기 본체(100)는 베리어(120)에 의해 좌우로 구획되어 좌측에는 식품을 냉동저장하는 냉동실(300), 우측에는 식품을 냉장저장하는 냉장실(200)로 구분된다.

그리고, 상기 냉동실(300)과 냉장실(200)은 각각 냉동실 도어(320)와 냉장실 도어(220)에 의해 내부공간이 선택적으로 차폐되고, 이를 위하여 상기 냉동실 도어(320)와 냉장실 도어(220)는 본체(100)의 좌/우측 상/하단에 각각 힌지결합되어 일방향으로 회동가능하도록 장착된다.

또한, 상기 냉장실 도어(220)에는 홈바(240)가 구비되고 상기 냉동실 도 어(320)에는 디스펜서(340)가 구비되어 사용자의 편의성을 향상시킨다.

뿐만 아니라, 상기 냉장실 도어(220) 및 냉동실 도어(320)의 배면에는 다수개의 도어바스켓(160)이 구비되어 다양한 종류의 음식물을 구분하여 저장할 수 있도록 구성된다.

한편, 상기 냉동실(300)과 냉장실(200)은 다수의 선반(140)에 의해 다수의 층으로 구분되고, 구분된 층에는 음식물을 구분하여 보관하기 위한 다수의 저장용기(150)가 구비된다.

상기 저장용기(150)는 야채를 보관하는 야채박스, 다용도의 수납공간을 형성하는 드로워로 구분되며, 상기 야채박스와 드로워는 전방으로 슬라이딩 출입 가능한 구조로 상기 냉동실(300) 및 냉장실(200) 내부에 장착된다.

한편, 상기 냉동실(300)의 후측에는 증발실(400)이 형성된다. 상기 증발실(400)은 상기 냉동실의 후벽면을 형성하는 그릴팬(410)에 의해 구획되어 형성된다.

상기 그릴팬(410)에는 상기 증발실(400)에서 생성된 냉기가 상기 냉동실(300)의 내부로 토출되는 냉기 토출구(412)가 다수 개 천공 형성된다.

상기 증발실(400)에는 냉매를 열교환하여 냉기를 생성하는 증발기(420)가 구비되며, 상기 증발기(420)에서 생성된 냉기는 증발기의 상측에 구비된 냉각팬(402)에 의해 상기 냉기 토출구(412)를 통해 냉동실(300) 내부로 토출된다.

상기 냉동실(300) 내부를 순환하는 냉기는 상기 본체(100)의 하측에 형성된 냉기 귀환덕트(414)를 통해 상기 증발실(400)로 귀환하게 된다.

상기 냉기 귀환덕트(414)를 통해 귀환되는 냉기는 다시 상기 증발기(400)에서 열교환되어, 상기 냉각팬(402)의 의해 상기 냉동실(300)로 토출되며, 상기의 순환과정은 반복적으로 실시되어, 상기 냉동실(300)은 소정의 온도로 냉각된다.

그리고, 상기 증발기(420)의 하측에는 상기 증발기(420)에 착상되는 성에를 제거하기 위한 제상히터(440)가 구비된다. 상기 제상히터(440)는 소정 시간을 주기로 발열되어 성에를 제거하며, 상기 증발기(420)의 측면 상단에 구비되는 제상센서(460)에 의해 전원이 차단되도록 구성된다.

상기 제상센서(460)는 상기 증발기(420)의 표면에 밀착되어 고정되며, 증발실(400)의 온도가 일정한 온도에 달하면, 상기 제상히터(440)의 전원을 차단하여, 상기 제상히터(440)가 발열되지 않도록 할 뿐만 아니라, 일반적인 동작상황에서 상기 증발기(420)의 표면온도를 측정하여, 상기 증발기(420)의 표면온도에 따라 아래에서 설명할 압축기(120)의 운전 냉력이 조절될 수 있도록 하는 역할을 한다.

한편, 상기 냉동실(300)의 외측 하부(도 2에서 볼 때) 즉, 상기 본체(100)의 후면 하측에는 고온고압으로 냉매를 압축하는 압축기(120)가 구비된다. 상기 압축기(120)는 입력 전원에 따라 운전 냉력이 조절되는 리니어 압축기(Linear compressor)나, 인버터 압축기(Inverter compressor)로 구비됨이 바람직하다.

상기 압축기(120)는 배관에 의해 상기 증발기(420)와 연결되며, 상기 증발기(420)의 측면 상단에 구비되는 제상센서(460)의 온도에 따라 운전 냉력이 조절되고, 상기 냉동실(300)에 구비되는 온도센서(미도시)에 의해 동작(ON/OFF)이 제어된다.

이하에서는 상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 냉장고의 제어방법에 대해 도 3 내지 도 4를 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 사상에 따른 냉장고의 증발기 온도에 따라 압축기의 입력 조절단계를 도시한 그래프이고, 도 4는 본 발명에 사상에 따른 냉장고의 제어순서를 도시한 순서도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 냉장고가 작동하면, 제상센서의 온도 즉, 증발기의 온도는 점점 낮아지며, 냉장고의 내부 또한 상기 제상센서의 온도와 대응되는 형상으로 냉각된다. 이때, 압축기는 상기 증발기의 온도에 따라 다수의 단계로 입력 전원이 제어되어 운전 냉력이 조절된다.

즉, 제상센서 온도가 T1을 초과할 경우에는 압축기의 입력 전원은 100%로서 압축기는 최대 운전 냉력으로 작동되며, 제상센서 온도가 T2미만일 경우에는 압축기의 입력은 60%로서 압축기는 최소 운전 냉력으로 작동되고, 제상센서 온도가 T1과 T2의 사이일 경우에는 압축기의 입력 전원은 80%로서 압축기는 중간의 운전 냉력으로 작동되도록 제어된다.

도 4를 참조하여 냉장고의 제어방법을 상세하게 살펴보면, 냉장고가 동작된 후 제상센서를 이용하여 증발기의 온도를 측정하는 증발기온도 측정단계(S100)가 수행된다. 증발기의 온도는 고내(냉동실, 냉장실)에 저장되는 부하(음식물)에 따라 온도 변화가 발생하지 않아, 고내의 온도를 읽는 오차 범위가 냉동실의 온도센서 보다 정확하므로, 고내의 온도를 정확하게 조절할 수 있다.

이후, 상기 증발기온도 측정단계(S100)에서 측정된 증발기온도와 기준온도(T1, T2)를 비교하는 온도비교단계(S200)가 수행된다.

상기 온도비교단계(S200)는 다수 회 실시되며, 상기 온도비교단계(S200)의 결과에 따라 압축기의 운전 냉력을 여러 단계로 조절하는 압축기제어단계(S300)가 수행된다.

상세하게는, 증발기온도가 T1(-23℃)을 초과하면(S210) 압축기는 100% 입력 전원으로 최대 운전 냉력으로 동작되는 압축기 제1모드 운전(S310)이 수행되어, 고내를 빨리 냉각시킨다.

그리고, 증발기온도가 T2(-27℃)이상 T1(-23℃)이하이면(S220), 상기 압축기 제1모드 운전(S310)보다 적은 80%의 입력 전원의 운전 냉력으로 동작되는 압축기 제2모드 운전(S320)이 수행된다.

이후, 증발기온도가 T2(-27℃)미만이면(S230), 상기 압축기 제2모드 운전(S320)보다 적은 60%의 입력 전원의 최소 운전 냉력으로 동작되는 압축기 제3모드 운전(S330)이 수행되어, 고내의 온도가 적정온도에 도달하면 냉동실에 구비되는 온도센서에 의해 압축기는 정지되고, 고내의 온도가 소정의 온도로 높아지면 압축기는 다시 작동되어, 상기의 과정(S100 내지 S300)을 반복하여 수행된다.

이와 같은 본 발명의 범위는 상기한 실시예에 한정되는 것이 아니라 본 발명이 속하는 기술분야에 종사하는 통상의 기술자들에게 있어서는 본 발명을 기초로 하는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 냉장고의 제어방법이 적용된 냉장고의 내부를 보인 정면도.

도 2는 본 발명에 의한 냉장고의 제어방법이 적용된 냉장고의 냉동실 측단면을 개략적으로 보인 단면도.

도 3은 본 발명의 사상에 따른 냉장고의 제상센서 온도에 따라 압축기의 입력이 조절단계를 도시한 그래프.

도 4는 본 발명에 사상에 따른 냉장고의 제어순서를 도시한 순서도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10. 냉장고 100. 본체

200. 냉장실 300. 냉동실

400. 증발실 420. 증발기

440. 제상히터 460. 제상센서

S100. 증발기온도 측정단계 S200. 온도비교단계

S300. 압축기제어단계

Claims (5)

1. 증발기의 일측에 구비된 온도센서를 이용하여 증발기의 온도를 측정하는 증발기온도 측정단계와;

   상기 증발기온도 측정단계에서 측정된 증발기온도와 기준온도를 비교하는 온도비교단계와;

   상기 온도비교단계의 결과에 따라 압축기의 운전 냉력을 둘 이상의 모드로 제어하는 압축기제어단계;를 포함하는 냉장고의 제어방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 온도센서는 제상센서인 것을 특징으로 하는 냉장고 제어방법.
3. 제 1항에 있어서, 상기 압축기제어단계에서는,

   증발기온도가 최고 기준온도보다 높을 경우에는 압축기가 최대 운전 냉력으로 동작되는 압축기 제1모드 운전단계와,

   증발기온도가 최고 기준온도와 최저 기준온도의 사이일 경우에는 상기 압축기 제1모드 운전단계보다 적은 운전 냉력으로 동작되는 압축기 제2모드 운전단계와,

   증발기온도가 최저 기준온도보다 낮을 경우에는 압축기가 최저 운전 냉력으로 동작되는 압축기 제3모드 운전단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제 어방법.
4. 증발기의 표면에 구비된 제상센서를 이용하여 증발기의 온도를 측정하는 증발기온도 측정단계와;

   상기 증발기온도 측정단계에서 측정된 증발기온도와 기준온도를 비교하는 온도비교단계와;

   상기 온도비교단계의 결과에 따라 압축기의 입력 전원을 둘 이상의 단계로 제어하는 압축기제어단계;를 포함하는 냉장고의 제어방법.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 압축기제어단계에서는 증발기온도가 최고 기준온도보다 높을 경우에는 100%의 입력 전원으로 작동되고, 증발기온도가 최저 기준온도보다 낮을 경우에는 60%의 입력 전원으로 작동되는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어방법.

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