KR20090078388A

KR20090078388A - 냉장고의 제상 제어방법

Info

Publication number: KR20090078388A
Application number: KR1020080004193A
Authority: KR
Inventors: 오승환; 최종철
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2008-01-15
Filing date: 2008-01-15
Publication date: 2009-07-20

Abstract

본 발명은 냉장고의 제상 제어방법에 관한 것으로, 본 발명의 목적은 압축기의 구동에 관계없이 제상운전조건을 만족하면, 압축기 구동 직전에 제상운전을 수행하여 냉기의 손실을 최소화하고 소비전력을 개선하는 냉장고의 제상 제어방법을 제공함에 있다.

이를 위해 본 발명은 압축기의 운전시간에 기초하여 제상운전조건을 만족하는지 판단하는 단계와, 제상운전조건을 만족하면, 압축기가 재운전조건을 만족할 때까지 제상운전을 대기하는 단계와, 압축기가 재운전조건을 만족하면, 제상운전을 수행하고, 압축기를 운전하는 단계를 포함한다.

Description

냉장고의 제상 제어방법{METHOD OF CONTROLLING DEFROST FOR REFRIGERATOR}

본 발명은 냉장고에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제상을 수행하는 냉장고의 제상 제어방법에 관한 것이다.

냉장고는 냉동사이클에서 생성된 냉기를 이용하여 각종 식품을 장기간 신선하게 유지하기 위한 장치로서, 일반적으로 결빙온도 이하의 냉동식품을 보관하기 위한 냉동실과, 결빙온도 이상의 냉장식품을 보관하기 위한 냉장실 및 냉동실과 냉장실을 냉각시키기 위한 냉각시스템을 포함하여 구성된다.

냉각시스템은 압축기와, 압축된 냉매를 응축시키는 응축기와, 응축된 냉매를 단열 팽창시키는 모세관과, 팽창된 냉매를 증발시키는 증발기를 포함하여 구성된다. 여기에, 증발기에서 생성된 냉기를 각 저장실로 공급하는 송풍팬과, 응축기와 각 증발기 사이에 마련되어 각 증발기로 냉매를 선택적으로 공급하는 3방 밸브를 더 포함할 수 있다. 이러한 구성에 의하여 종래의 냉장고는 증발기에서 열교환하여 차가워진 공기를 송풍팬을 통하여 저장실로 순환시켜 저장실을 냉각시킨다.

한편, 송풍팬에 의해 순환하는 공기가 증발기에서 열교환할 때, 공기 중에 포함된 수증기가 증발기에 얼어 붙는 과착상이 발생하게 되는데, 이러한 과착상은 공기의 순환을 방해하여 증발효율을 떨어뜨리므로 이를 제거하기 위해 제상작업이 필요하다.

따라서, 종래에는 압축기 정지 후 소정시간 동안 송풍팬을 작동시켜 증발기를 자연 제상하거나, 압축기의 전체 적산시간이 미리 설정된 제상개시시간을 경과하면, 증발기에 별도로 마련된 제상히터를 가열하여 증발기에 착상된 성에를 제거하는 등의 방법이 사용되었다.

종래에는 압축기의 전체 적산시간에 따라 제상이 이루어지므로 일정시간이 경과되면 압축기의 운전 또는 정지에 관계없이 제상이 이루어지게 된다. 따라서, 제상이 압축기 운전 사이클의 모든 곳에서 일어날 수 있기 때문에 압축기의 운전여부에 따라 제상히터의 가열온도 및 가열시간이 각각 달라지는 문제점이 있었다.

또한, 압축기의 운전 중에 제상이 이루어지면, 증발기에 성에가 많이 착상된 상태에서 제상이 진행되므로 제상히터의 가열온도 및 가열시간이 증가하게 되어 제상이 이루어진 후에도 잔빙 등과 같은 제상 불량이 발생하는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 압축기의 구동에 관계없이 제상운전조건을 만족하면, 압축기 구동 직전에 제상운전을 수행하여 냉기의 손실을 최소화하고 소비전력을 개선하는 냉장고의 제상 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 압축기의 운전시간에 기초하여 제상운전조건을 만족하는지 판단하는 단계와, 제상운전조건을 만족하면, 압축기가 재운전조건을 만족할 때까지 제상운전을 대기하는 단계와, 압축기가 재운전조건을 만족하면, 제상운전을 수행하고, 압축기를 운전하는 단계를 포함한다.

여기서, 제상운전조건을 만족하는지 판단하는 단계는 압축기의 운전시간을 적산하고, 적산된 압축기의 운전시간을 기준시간과 비교하여 압축기의 운전시간이 기준시간에 도달하면, 제상운전조건을 만족한 것으로 판단한다.

또한, 압축기가 재운전조건을 만족할 때까지 제상운전을 대기하는 단계는 고내온도가 설정온도보다 높으면, 압축기가 재운전조건을 만족한 것으로 판단한다.

게다가, 본 발명은 압축기의 운전 또는 정지 중에 제상운전조건을 만족하는지 판단하는 단계를 더 포함한다.

여기서, 압축기의 운전 중에 제상운전조건을 만족하면, 압축기의 운전완료조건에 도달할 때까지 압축기를 운전하고, 압축기의 정지완료조건에 도달할 때까지 압축기를 정지하고, 제상운전을 수행한다.

또한, 압축기의 정지 중에 제상운전조건을 만족하면, 압축기의 정지완료조건에 도달할 때까지 압축기를 정지하고, 제상운전을 수행한다.

상술한 바와 같이 본 발명의 냉장고의 제상 제어방법에 따르면, 압축기의 구동에 관계없이 제상운전조건을 만족하면, 압축기 구동 직전에 제상운전을 수행함으로써 압축기의 운전 중에 제상이 돌입할 때의 문제점인 제상히터의 가열온도와 가열시간이 증가하는 문제점을 해결할 수 있다.

또한, 제상히터의 가열온도와 가열시간이 불필요하게 증가하지 않기 때문에 소비전력을 절감할 수 있는 장점이 있다.

덧붙여, 증발기의 온도가 비교적 높은 상태에서 제상운전을 수행하기 때문에 잔빙 등과 같이 제상 불량이 발생하는 문제점을 줄일 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 냉장고의 내부를 보인 단면도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 냉장고(100)는 내부에 저장실(11,12)이 형성되며 전면이 개방된 본체(10)를 구비하고, 본체(10)의 내부의 저장실(11,12)은 중간벽(13)에 의해 상호 상하로 구획된 상부의 제1 저장실(11)과 하부의 제2 저장실(12)을 포함한다. 본체(10)의 전면에는 제1 저장실(11)과 제2 저장실(12)을 각각 개폐하기 위한 제1 저장실도어(14)와 제2 저장실도어(15)가 설치된다.

본체(10)는 내부에 우레탄 발포 단열재가 충진된 함체상으로 마련되며, 하부의 후방에는 각종 전장품이 설치되는 기계실(16)이 형성된다. 기계실(16)에는 종래의 일반적인 냉장고와 동일하게 냉동사이클의 압축기(17)와, 압축기(17)로부터 토출되는 고온 고압의 냉매를 응축시키는 응축기(미도시)와, 전장상자(미도시) 등이 설치된다.

제1 저장실도어(14) 및 제2 저장실도어(15)는 각각 제1 저장실(11)과 제2 저장실(12)의 전면에 구비되어 제1 저장실(11)과 제2 저장실(12)의 좌측단 또는 우측단에 형성된 힌지(미도시)를 중심으로 전방으로 회동하여 제1 저장실(11)과 제2 저장실(12)을 개폐하게 된다.

본체(10)의 상부에 구획된 제1 저장실(11)은 통상 냉동식품을 보관하기 위한 냉동실로 기능하며, 본체(10)의 하부에 구획된 제2 저장실(12)은 통상 냉장식품 등을 보관하기 위한 냉장실로 기능한다.

이때, 제1 저장실(11)을 냉장실로, 제2 저장실(12)을 냉동실로 형성할 수 있음은 물론이며, 사용자의 필요에 따라 제1 및 제2 저장실(11,12)을 냉장실 또는 냉 동실로 기능하도록 온도가변정보를 입력하기 위한 디스플레이장치(50)가 더 마련된다. 이와 같이 제1 및 제2 저장실(11,12)을 냉장실 또는 냉동실로 온도가변하여 사용할 수 있는 기술은 통상의 기술에 해당하므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략하도록 한다.

본체(10)의 상부측 및 하부측에 각각 마련된 제1 및 제2 저장실(11,12)의 후방에는 냉동사이클과 연결되어 제1 및 제2 저장실(11,12) 내부로 공급되는 냉기를 생성하기 위한 증발기(20a,20b)와, 증발기(20a,20b)에 의해 열교환된 냉기를 제1 저장실(11) 및 제2 저장실(12)로 순환시키기 위한 덕트부(30a,30b)와, 증발기(20a,20b)에 인접하여 마련되는 제1 및 제2 제상히터(21a,21b)와, 제1 및 제2 저장실(11,12)의 온도를 감지하기 위한 제1 및 제2 온도센서(40a,40b)를 더 포함하여 이루어진다.

덕트부(30a,30b)는 증발기(20a,20b)의 전방을 덮으며 제1 및 제2 저장실(11,12)의 후면을 형성한다.

덕트부(30a,30b)의 하측에는 제1 및 제2 저장실(11,12)의 냉기를 증발기(20a,20b)측으로 유입하기 위한 유입구(미도시)가 형성되고, 유입구(미도시)를 통해 유입된 냉기가 증발기(20a,20b)를 거쳐 열교환되어 제1 저장실(11) 및 제2 저장실(12)에 각각 골고루 분산 토출되도록 덕트부(30a,30b)의 전면에 적정 개수의 토출구(31a,31b)가 종방향 및 횡방향으로 상호 소정간격 이격되어 형성된다.

또한 증발기(20a,20b)의 상측에는 공기를 강제 유동시키기 위한 제1 및 제2 송풍팬(32a, 32b)이 각각 마련된다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 냉장고의 제어 블록도로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 냉장고의 동작 전반을 제어하는 제어부(110)의 입력측에는 제1 및 제2 저장실(11,12)의 온도를 각각 감지하기 위한 제1 및 제2 온도센서(40a,40b), 제1 및 제2 저장실(11,12)의 온도를 설정하여 제어부(110)에 입력하기 위한 온도설정부(120), 제1 및 제2 제상히터(21a,21b)의 종료시점을 감지하기 위해 증발기(20a,20b)의 표면온도를 검출하는 제상온도센서(130)가 전기적으로 연결된다.

제어부(110)는 압축기(17)의 운전시간 즉, 압축기(17)가 온(on)되어 오프(off)될 때까지의 시간을 카운트하며, 카운트된 압축기(17)의 운전시간을 적산하여 적산된 운전시간이 기준시간에 도달하는지 판단함으로써 냉장고의 제상운전조건을 만족하는지 판단한다.

또, 제어부(110)는 냉장고의 제상운전조건을 만족하면, 압축기(17)가 재운전조건을 만족할 때까지 제상운전을 대기한다. 이때, 압축기(17)가 재운전조건을 만족하는지 판단하는 것은 냉장고의 고내온도를 감지하여 판단하게 되는데, 냉장고의 고내온도가 설정온도보다 높으면 압축기(17)가 재운전조건을 만족한 것으로 판단한다.

제어부(110)의 출력측에는 제어부(110)의 제어신호에 의해 제1 및 제2 송풍팬(32a,32b), 제1 및 제2 제상히터(21a,21b), 압축기(17)를 구동하기 위한 구동부(140)가 전기적으로 연결된다. 여기서, 제1 및 제2 제상히터(21a,21b)는 압축기(17)의 적산운전시간이 일정시간(일례로 6-12시간)을 경과할 경우 구동된다. 제1 송풍팬(32a)은 압축기(17)의 구동과 연계되어 온 또는 오프되며, 제2 송풍팬(32b) 은 압축기(17)의 구동과 함께 일정시간별로 온 또는 오프된다.

다음은 전술한 구성 및 도 3을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 냉장고의 제상 제어방법에 대하여 설명하도록 한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 제어부(110)는 운전 중 소정시간마다 제2 온도센서(40b)를 통하여 제2 저장실(12) 즉, 냉장실의 고내온도를 감지한다(300). 그리고 감지된 냉장실의 고내온도를 온도설정부(120)를 통하여 설정된 제1 설정온도와 비교 판단한다(301).

301단계에서 냉장실 고내온도가 제1 설정온도보다 더 높으면, 제어부(110)는 구동부(140)에 제어신호를 출력하여 압축기(17)를 구동한다(302). 이때, 제어부(110)는 압축기(17)의 운전시간을 카운트(303)하고, 카운트된 압축기(17)의 운전시간을 적산(304)하여 적산된 운전시간이 기준시간에 도달하는지 판단한다(305).

305단계에서 적산된 운전시간이 기준시간에 도달하면, 제상운전조건을 만족한 것으로 판단한다(306). 여기서, 기준시간은 증발기(20b)에 성에가 과착상된 경우, 증발기(20b)에 과착상된 성에를 제거하기 위해 수행되는 제상운전의 개시를 위한 기준요소이다.

다음으로, 압축기(17)가 운전 중인지를 판단한다(307).

307단계에서 압축기(17)가 운전 중이면, 압축기(17)의 운전완료조건에 도달할 때까지 압축기(17)를 계속 운전시킨다(308). 여기서, 압축기(17)의 운전완료조건이란 냉장실 고내온도가 제1 설정온도보다 더 낮을 때를 말한다.

그리고, 압축기(17)의 운전완료조건에 도달하면 압축기(17)의 정지완료조건 에 도달할 때까지 압축기(17)를 정지시킨다(309). 여기서, 압축기(17)의 정지완료조건이란 냉장실 고내온도가 제1 설정온도보다 더 높을 때를 말한다.

다음으로, 제2 온도센서(40b)를 통하여 냉장실의 고내온도를 다시 감지한다(310). 그리고 감지된 냉장실의 고내온도를 온도설정부(120)를 통하여 설정된 제1 설정온도와 비교 판단한다(311).

311단계에서 냉장실 고내온도가 제1 설정온도보다 더 높으면, 제어부(110)는 구동부(140)에 제어신호를 출력하여 제2 제상히터(21b)를 구동시켜 냉장실에 대한 제상운전을 수행한다(312). 보다 구체적으로 설명하면, 제어부(110)는 제상운전조건을 만족하면, 냉장실 고내온도가 제1 설정온도보다 더 높아질 때까지(즉, 압축기가 재운전조건을 만족할 때까지) 제상운전을 대기하고, 압축기(17)가 재운전조건을 만족하면, 압축기(17)를 운전하기 전에 제상운전을 먼저 수행하게 한다.

도 4를 참조하여 상세하게 설명하면, t0시간에서 압축기(17)의 운전시작과 동시에 제상운전의 수행을 위해 압축기(17)의 운전시간적산을 시작하게 된다. 압축기(17)의 운전을 완료한 후, t1에서 압축기(17)의 운전을 시작하게 되고, 압축기(17)가 운전 중인 t2시간에서 압축기(17)의 운전시간적산이 완료되면, 제어부(110)에서는 제상운전조건을 만족한 것으로 판단하고, 압축기(17)는 운전완료조건에 도달할 때까지 계속 운전하고, 운전완료조건에 도달하면 압축기(17)의 운전을 정지시킨다. 그 후, t4시간인 (C)에서 냉장실 고내온도가 제1 설정온도보다 더 높으면, 제어부(110)는 제상히터를 구동시켜 제상운전을 수행한다. 그리고, 제상운전의 수행을 완료한 후에 t5시간에서 압축기(17)를 다시 운전시킨다.

한편, 압축기(17)가 정지 중인 t3에서 압축기(17)의 운전시간적산이 완료되면, 제어부(110)에서는 제상운전조건을 만족한다는 것을 인지하고, 압축기(17)의 정지완료조건에 도달할 때까지 계속 정지한다. 그 후, t4시간인 (C)에서 냉장실 고내온도가 제1 설정온도보다 더 높으면, 제어부(110)는 제상히터를 구동시켜 제상운전을 수행한다. 그리고, 제상운전의 수행을 완료한 후에 t5시간에서 압축기(17)를 다시 운전시킨다.

결론적으로, 종래에는 압축기(17)의 운전시간적산이 완료된 시점인 t2(압축기가 운전 중) 또는 t3(압축기가 정지 중)에서 제상운전이 이루어지는 반면에 본 발명은 압축기(17)의 운전시간적산이 완료된 시점인 t2(압축기가 운전 중) 또는 t3(압축기가 정지 중)에서 제상운전을 대기하고, 압축기(17)의 구동 직전에 제상운전을 수행함으로써 제상운전의 돌입시점이 일정해지며, 이로 인해 증발기의 온도가 비교적 높은 상태에서 제상운전을 수행하기 때문에 냉기의 손실을 최소화할 수 있다.

그 후, 제어부(110)는 제상온도센서(150)를 통하여 감지된 제상온도인 증발기(20b)의 표면온도와 미리 설정된 제2 설정온도를 비교 판단한다(313).

313단계에서 감지된 증발기(20b)의 표면온도가 미리 설정된 제2 설정온도보다 높은 경우, 제어부(110)는 구동부(140)에 제어신호를 출력하여 제2 제상히터(21b)의 구동을 중지시켜 제상운전을 종료한다(314).

제상운전이 종료되면, 제어부(110)는 구동부(140)를 통하여 압축기(17)를 구동(302)시켜 압축기(17)의 운전을 수행한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 냉장고의 내부를 보인 단면도이다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 냉장고의 제어 블록도이다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 냉장고의 제상 제어과정을 설명하기 위한 제어흐름도이다.

도 4는 시간에 따른 압축기의 운전상태 및 제상히터의 운전상태를 보여주는 도면이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*

21a, 21b...제1 및 제2 제상히터

40a, 40b...제1 및 제2 온도센서

110...제어부 120...온도설정부

130...제상온도센서 140...구동부

Claims

압축기의 운전시간에 기초하여 제상운전조건을 만족하는지 판단하는 단계;

상기 제상운전조건을 만족하면, 상기 압축기가 재운전조건을 만족할 때까지 제상운전을 대기하는 단계;

상기 압축기가 재운전조건을 만족하면, 상기 제상운전을 수행하고, 상기 압축기를 운전하는 단계를 포함하는 냉장고의 제상 제어방법.
제 1항에 있어서, 상기 제상운전조건을 만족하는지 판단하는 단계는,

상기 압축기의 운전시간을 적산하고, 상기 적산된 압축기의 운전시간을 기준시간과 비교하여 상기 압축기의 운전시간이 상기 기준시간에 도달하면, 상기 제상운전조건을 만족한 것으로 판단하는 냉장고의 제상 제어방법.
제 1항에 있어서, 상기 압축기가 재운전조건을 만족할 때까지 제상운전을 대기하는 단계는,

고내온도가 설정온도보다 높으면, 상기 압축기가 재운전조건을 만족한 것으로 판단하는 냉장고의 제상 제어방법.
제 1항에 있어서,

상기 압축기의 운전 또는 정지 중에 상기 제상운전조건을 만족하는지 판단하 는 단계를 더 포함하는 냉장고의 제상 제어방법.
제 4항에 있어서,

상기 압축기의 운전 중에 상기 제상운전조건을 만족하면, 상기 압축기의 운전완료조건에 도달할 때까지 상기 압축기를 운전하고, 상기 압축기의 정지완료조건에 도달할 때까지 상기 압축기를 정지하고, 상기 제상운전을 수행하는 냉장고의 제상 제어방법.
제 4항에 있어서,

상기 압축기의 정지 중에 상기 제상운전조건을 만족하면, 상기 압축기의 정지완료조건에 도달할 때까지 상기 압축기를 정지하고, 상기 제상운전을 수행하는 냉장고의 제상 제어방법.