KR20110080102A - 냉장고의 제어방법 - Google Patents

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Abstract

제빙실에 성에의 형성을 방지할 수 있는 냉장고의 제어방법을 개시한다. 냉장고는 직냉식으로 얼음을 생성하도록 냉매를 전달하는 제빙실용 냉매관과, 강제기류를 형성하여 제빙실 내부의 공기를 순환시키는 제빙실 순환팬을 포함하며, 제빙실의 온도가 설정 온도보다 낮아지는지 확인하고, 제빙실의 온도가 설정 온도보다 낮아질 때 제빙실용 냉매관에 냉매가 흐르고 있거나, 제빙실의 온도가 설정 온도보다 낮아진 이후에 제빙실용 냉매관에 흐르는 냉매가 차단되면 제빙실 순환팬을 구동시켜 제빙실에 성에가 형성되는 것을 방지할 수 있다.

Description

냉장고의 제어방법{CONTROL METHOD OF REFRIGERATOR}
본 발명은 성에의 착상을 방지할 수 있는 냉장고의 제어방법에 관한 것이다.
냉장고는 냉매가 압축과 응축, 팽창, 증발하는 냉각 사이클을 통해 저장실 내부 온도를 낮추어 음식물을 저온에서 장기간 신선하게 보관할 수 있도록 한다. 냉장고의 기본적인 구성은 저온/저압의 가스 냉매를 압축하여 고온/고압의 가스 냉매로 승온/승압하는 압축기와, 압축기에서 토출되는 냉매를 냉장고 외부의 공기와 열교환하여 응축시키는 응축기, 응축기에서 응축된 냉매의 압력을 감압시키는 모세관, 모세관에서 감압된 냉매를 증발시켜 저장실 내 공기와 열 교환하여 저장실 내부의 열을 빼앗는 증발기로 이루어진다.
한편, 냉장고에는 물을 수용하여 얼음을 생성시키는 트레이와, 생성된 얼음을 저장하는 얼음 저장용기를 포함하는 제빙장치가 마련될 수 있다. 제빙장치는 냉기를 공급하여 강제대류로 트레이를 냉각시켜 물을 얼음으로 만드는 간냉식과, 트레이 또는 물에 직접 냉매관을 접촉시켜 얼음을 만드는 직냉식으로 제빙방식을 구분할 수 있다.
한편, 직냉식 제빙방식은 제빙 메커니즘이 비교적 간단하고 냉각속도가 매우 빠르다는 장점이 있지만, 제빙유닛과 제빙실 내부의 공기의 온도차가 커 성에가 착상되기 쉽다는 단점이 있다.
본 발명의 일측면은 제빙실에 성에가 형성되는 것을 방지하는 냉장고의 제어방법을 제공한다.
이를 위한 본 발명의 사상에 따른 냉장고의 제어방법은 제빙트레이를 구비하는 제빙실과, 상기 제빙트레이에 냉기에너지를 전달하는 제빙실용 냉매관과, 상기 제빙실 내부의 공기를 순환시키는 제빙실 순환팬을 포함하는 냉장고의 제어방법에 있어서, 상기 제빙실의 온도가 설정 온도보다 낮아지는지 확인하고, 상기 제빙실의 온도가 설정 온도보다 낮아질 때 상기 제빙실에 성에가 착상되지 않도록 상기 제빙실 순환팬을 구동시킬 수 있다.
상기 제빙실에 성에가 착상되지 않도록 상기 제빙실 순환팬을 구동시키는 것은, 상기 제빙실의 온도가 상기 설정 온도보다 낮아진 후 상기 제빙실 순환팬을 일정 시간 동안 구동시킬 수 있다.
상기 제빙실에 성에가 착상되지 않도록 상기 제빙실 순환팬을 구동시키는 것은, 상기 제빙트레이와 상기 제빙실 내부의 공기의 온도가 동일해질 때까지 상기 제빙실 순환팬을 구동시킬 수 있다.
상기 제빙트레이의 하부에는 경사 구조를 가지는 드레인 덕트가 배치되며, 상기 드레인 덕트의 온도와 상기 제빙실 내부의 공기의 온도가 동일해질 때까지 상기 제빙실 순환팬을 구동시킬 수 있다.
상기 제빙실의 온도가 설정 온도보다 낮아진 상태에서 상기 제빙실용 냉매관에 냉매가 흐르는 상태에서 상기 제빙실 순환팬의 속도 모드를 로우 모드로 하여 제빙실 순환팬을 구동시킬 수 있다.
상기 제빙실의 온도가 설정 온도보다 낮아진 상태에서 상기 제빙실용 냉매관에 흐르는 냉매가 차단되면 상기 제빙실 순환팬의 속도 모드를 하이 모드로 하여 제빙실 순환팬을 구동시킬 수 있다.
상기 제빙실의 온도가 설정 온도보다 낮아진 상태에서 상기 제빙실이 만빙상태가 아닌 경우, 상기 제빙실 순환팬의 속도 모드를 로우 모드로 하여 제빙실 순환팬을 구동시킬 수 있다.
그리고, 본 발명의 사상에 따른 냉장고의 제어방법은 제빙트레이를 구비하는 제빙실과, 상기 제빙트레이에 냉기에너지를 전달하는 제빙실용 냉매관과, 상기 제빙실 내부의 공기를 순환시키는 제빙실 순환팬을 포함하는 냉장고의 제어방법에 있어서, 상기 제빙실의 온도가 설정 온도보다 낮아지는지 확인하고, 상기 제빙실용 냉매관에 냉매가 흐르는지를 확인하고, 상기 제빙실의 온도 및 상기 제빙실용 냉매관으로의 냉매유입 여부에 따라, 상기 제빙실의 순환팬을 가변하여 구동시킬 수 있다.
상기 제빙실의 온도가 상기 설정 온도보다 낮아지고 상기 제빙실용 냉매관에 냉매가 흐르는 경우, 상기 제빙실 순환팬을 로우 모드로 구동시킬 수 있다.
상기 제빙실의 온도가 상기 설정 온도보다 낮아지고 상기 제빙실용 냉매관에 냉매가 흐르지 않는 경우, 상기 제빙실 순환팬을 하이 모드로 구동시킬 수 있다.
상기 제빙실 순환팬을 구동시키는 것은, 상기 제빙실의 온도가 상기 설정 온도보다 낮아진 후 상기 제빙실 순환팬을 일정 시간 동안 구동시킬 수 있다.
상기 제빙실 순환팬을 구동시키는 것은, 상기 제빙트레이와 상기 제빙실 내부의 공기의 온도가 동일해질 때까지 상기 제빙실 순환팬을 구동시킬 수 있다.
상기 제빙트레이의 하부에는 경사 구조를 가지는 드레인 덕트가 배치되며, 상기 드레인 덕트의 온도와 상기 제빙실 내부의 공기의 온도가 동일해질 때까지 상기 제빙실 순환팬을 구동시킬 수 있다.
그리고, 본 발명의 사상에 따른 냉장고의 제어방법은 제빙실과, 상기 제빙실 내부에 배치되는 제빙유닛과, 상기 제빙실 내부의 공기를 순환시키는 제빙실 순환팬을 포함하는 냉장고의 제어방법에 있어서, 상기 제빙실의 온도가 설정온도 이하인지를 확인하고, 상기 제빙실의 온도가 설정온도 이하인 경우 상기 제빙유닛의 온도와 동일한지를 확인하고, 상기 제빙실과 상기 제빙유닛의 온도가 동일한 경우 상기 제빙실 순환팬을 정지시킬 수 있다.
상기 제빙유닛은 제빙트레이를 구비하며, 상기 제빙유닛의 온도는 상기 제빙트레이의 온도를 감지할 수 있다.
상기 제빙유닛은 제빙트레이 하부에 마련되는 드레인덕트를 더 구비하며, 상기 제빙유닛의 온도는 상기 드레인덕트의 온도를 감지할 수 있다.
한편, 상술한 본 발명의 일측면에 의하면 제빙유닛의 드레인 덕트의 온도와 제빙실의 내부의 공기의 온도의 차이가 생기지 않도록 하여 드레인 덕트에 성에가 착상되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 제빙실을 포함하는 냉장고의 단면도
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 제빙실을 포함하는 냉장고의 정면도
도 3a는 본 발명의 일실시예에 의한 제빙유닛의 분해사시도
도 3b는 본 발명의 일실시예에 의한 제빙실 순환팬을 구동시켰을 때 제빙실 내부의 기류의 이동방향을 도시한 도면
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일실시예에 의한 제빙실용 냉매관과 고내용 증발기가 직렬 방식으로 연결된 사이클을 도시한 도면
도 4c는 본 발명의 일실시예에 의한 제빙실용 냉매관과 고내용 증발기가 병렬 방식으로 연결된 사이클을 도시한 도면
도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 냉장고의 제어블록도
도 6a는 본 발명의 일실시예에 의한 제빙실 내부에 성에의 착상을 방지할 수 있는 냉장고의 제어흐름도
도 6b는 본 발명의 일실시예에 의한 제빙실 내부에 성에의 착상을 방지할 수 있는 냉장고의 제어흐름도
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 제빙실을 포함하는 냉장고의 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 제빙실을 포함하는 냉장고의 정면도이다.
본 발명의 일측면에 의한 냉장고는 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 상부의 냉장실(20)과 하부의 냉동실(30)이 구획벽(13)에 의해 구획된 본체(10)를 구비한다.
냉장실(20)과 냉동실(30)은 전면이 개방되며, 상부의 냉장실(20)은 제1냉장실도어(40)와 제2냉장실도어(50)에 의해 개폐되고, 하부의 냉동실(30)은 냉동실도어(55)에 의해 개폐된다. 제1냉장실도어(40)와 제2냉장실도어(50)는 좌우로 회전하여 개폐될 수 있도록 본체(10)의 양측에 각각 회전 가능하게 결합된다. 냉동실도어(55)는 전후로 진퇴하여 개폐될 수 있도록 결합된다.
냉장실(20) 내측 후방에는 냉장실(20)의 냉각을 위한 냉장실 증발기(25)와 냉장실(20)의 냉기순환을 위한 냉장실 순환팬(27)이 설치된다.
냉동실(30) 내측 후방에는 냉동실(30)의 냉각을 위한 냉동실 증발기(35)와 냉동실(30)의 냉기순환을 위한 냉동실 순환팬(37)이 설치된다.
냉장실(20)의 상부의 한쪽 구석에는 단열벽(23)에 의해 냉장실(20) 내부공간과 구획된 제빙실(90)이 형성된다.
제빙실(90)의 후면에는 제빙실(90) 내부의 공기 순환을 위한 제빙실 순환팬(95)이 배치되고, 냉장실 증발기(25) 또는 냉동실 증발기(35)와 연결되는 제빙실용 냉매관(150)이 마련된다. 제빙실 순환팬(95)는 제빙실(90)의 온도가 설정 온도보다 높으면 턴 온되고, 제빙실(90)의 온도가 설정 온도보다 낮으면 턴 오프된다. 제빙실용 냉매관(150)에는 냉동사이클에 의해 순환되는 냉매가 이동하게 된다.
제빙실(90)의 상부에는 제빙실(90)로 물을 공급하기 위한 물 공급관(97)이 마련된다.
제빙실(90)의 내부에는 얼음을 생성하는 제빙유닛(100)과, 제빙유닛(100)에서 생성된 얼음을 보관하며 일측에 얼음배출구(61)과 마련된 얼음 저장용기(60)와, 얼음의 배출을 위한 얼음 이송장치(70)와, 얼음배출구(61)로 배출되는 얼음을 필요에 따라 분쇄하여 배출하기 위한 얼음분쇄장치(80)가 마련된다.
제1냉장실도어(40)에는 얼음 저장용기(60)의 얼음 배출구(61)를 통하여 배출되는 얼음을 제1냉장실도어(40)의 외부로 안내하는 배출 슈트(65)가 형성되고, 제1냉장실도어(40) 전면에는 배출 슈트(65)를 통하여 배출되는 얼음을 받기 위한 얼음 수납공간(66)이 마련된다.
도 3a는 본 발명의 일실시예에 의한 제빙유닛의 분해사시도이며, 도 3b는 본 발명의 일실시예에 의한 제빙실 순환팬을 구동시켰을 때 제빙실 내부의 기류의 흐름을 도시한 도면이다.
제빙유닛(100)은 도 3a에 도시한 바와 같이, 각종 전자장치들이 배치되는 전장실(110)과, 전장실(110)의 측면에 배치되는 제빙트레이(120)와, 전장실(110)과 제빙트레이(120) 사이에 설치되어 얼음의 온도를 측정하는 제빙유닛 온도센서(121)와, 제빙트레이(120)의 하부에 배치되어 제빙트레이(120)를 가열하는 이빙히터(140)와, 제빙트레이(120)의 하부에 이빙히터(140)와 겹치지 않도록 배치되는 제빙실용 냉매관(150)과, 제빙트레이(120) 및 제빙실용 냉매관(150)의 하부에 배치되는 드레인덕트(170)와, 제빙유닛의 온도를 측정하는 제빙유닛 온도센서(121, 320)를 포함한다.
전장실(110)은 각종 전자장치들이 배치되어 있다.
제빙트레이(120)는 물 공급관(97)을 통해 공급되는 물을 수용하며, 얼음을 생성하는 공간이다. 제빙트레이(120)의 상부에는 제빙트레이(120)의 얼음을 이빙시키기 위한 이빙부재(130)가 설치된다. 이빙부재(130)는 전장실(110)에 회전 가능하게 결합되고, 전장실(110)에 내장된 모터에 의해 회전함으로서 얼음을 이빙시킨다. 이빙부재(130)의 측면에는 이빙부재가이드(135)가 설치되어 제빙트레이(120)의 물넘침을 방지하고, 얼음의 배출을 원활하게 한다.
제빙트레이(120)와 이빙부재가이드(135) 사이에는 만빙레버(160)가 설치된다. 만빙레버(169)는 얼음저장용기(60)의 만빙 상태를 감지한다.
제빙트레이(120)의 하부에는 이빙히터(140) 및 제빙실용 냉매관(150)이 배치된다. 이빙히터(140) 및 제빙실용 냉매관(150)은 서로 겹치지 않도록 배치되며, 제빙트레이(120)와는 직접적으로 접촉하도록 위치한다.
이빙히터(140)는 제빙트레이(120)에서 생성된 얼음의 이빙 동작 시, 얼음의 분리가 용이하도록 전장실(110)에서 전원을 공급받아 제빙트레이(120)를 가열한다.
제빙실용 냉매관(150)은 제빙트레이(120)의 하부에 접촉되어 제빙트레이(120)에 직접적으로 냉기를 전달하여 얼음을 생성하도록 한다.
제빙트레이(120) 및 제빙실용 냉매관(150)의 하부에는 제상시 제빙트레이(120) 및 제빙실용 냉매관(150) 주변에 발생하는 제상수를 수집하여 배수하는 드레인덕트(170)가 마련된다.
전장실(110)과 제빙트레이(120) 사이에는 제빙유닛 온도센서(121)가 배치되어 얼음 및 제빙트레이(120)의 온도를 측정한다. 또한, 드레인덕트(170)에 별도의 제빙유닛 온도센서(320)가 추가적으로 설치되어 드레인덕트(170)의 온도를 측정하고, 그 온도 정보를 제빙실 순환팬(95)의 제어 정보로 이용한다. 도 3a에서는 제빙유닛 온도센서를 2개 채용한 경우를 설명하였으나, 어느 하나의 온도센서만을 설치하고 이를 이용하여 제빙실 순환팬(95)의 제어 정보로 이용하는 것도 가능하다.
제빙실(90) 내부에는 제빙유닛(100)이 배치되며, 제빙유닛(100)의 후면에는 제빙실(90) 내부의 기류를 순환시켜 제빙실(90) 전체를 저온으로 유지하는 제빙실 순환팬(95)이 마련된다. 제빙실 순환팬(95)에서 나오는 송풍 공기는 도 3b에 도시한 바와 같이, 제빙트레이(120)와 드레인덕트(170) 사이의 공간(180)을 지나므로, 제빙실용 냉매관(150)의 냉기가 자연스럽게 제빙실(90) 전체에 골고루 퍼질수 있게 한다. 이에 따라, 제빙실 순환팬(95)이 구동되는 동안에는 제빙실(90) 내부의 공기 순환이 용이하게 이루어져 제빙실(90) 전체의 온도를 저온으로 일정하게 유지할 수 있으므로 제빙실(90)에 성에가 착상되는 것을 방지할 수 있다.
이하, 본 발명의 일측면에 의한 제빙실(90)에 성에가 착상되는 경우를 제빙 사이클에 따라 구체적으로 알아본다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일실시예에 의한 제빙실용 냉매관과 고내용 증발기가 직렬 방식으로 연결된 사이클을 도시한 도면이며, 도 4c는 본 발명의 일실시예에 의한 제빙실용 냉매관과 고내용 증발기가 병렬 방식으로 연결된 사이클을 도시한 도면이다.
도 4a를 참조하여 직렬방식의 냉동 사이클을 설명하면, 냉장고 본체(10)의 배면에는 압축기(200) 및 응축기(210)가 각각 배치되어 있으며, 압축기(200)에서 토출된 불연성 냉매는 응축기(210)를 통과한 후, 3방향 밸브(220)에 의해 냉매유로가 전환된다. 3방향 밸브(220)의 한쪽 출구에는 제1모세관(225), 제빙실용 냉매관(150), 냉장실 증발기(25) 및 냉동실 증발기(35)가 차례로 연결되고, 3방향 밸브(220)의 다른쪽 출구에는 제2모세관(230)과 냉장실 증발기(25) 및 냉동실 증발기(35)가 차례로 연결된다.
제빙실(90)의 얼음 저장용기(60)에 얼음이 가득찬 만빙 상태가 아닌 경우, 냉매는 'A'방향으로 흐르며, 제1모세관(225)에 의해 감압된 냉매는 제빙실용 냉매관(150), 냉장실 증발기(25) 및 냉동실 증발기(35)를 순차적으로 거쳐 압축기(200)로 되돌아가는 사이클을 구성한다.
제빙실(90)의 얼음 저장용기(60)에 얼음이 가득찬 만빙 상태이면서 제빙실(90)의 온도가 설정온도 이하인 경우, 냉매는 'B'방향으로 흐르며, 제2모세관(230)에 의해 감압된 냉매는 냉장실 증발기(25) 및 냉동실 증발기(35)를 순차적으로 거쳐 압축기(200)로 되돌아가는 사이클을 구성한다.
제빙실(90)의 얼음 저장용기(60)에 얼음이 가득찬 만빙 상태이면서 제빙실(90)의 온도가 설정온도 이상일 경우에는 제빙실(90)의 얼음이 녹을 수 있으므로 냉매는 'A'방향으로 흐른다.
한편, 냉장실 순환팬(27) 및 냉동실 순환팬(37)에 의해 냉장실(20) 및 냉동실(30) 내부의 공기가 순환하며, 제빙실 순환팬(95)에 의해 제빙실(90) 내부의 공기가 순환된다. 이 때, 냉장실 순환팬(27), 냉동실 순환팬(37) 및 제빙실 순환팬(95)은 각각 냉장실(20), 냉동실(30) 및 제빙실(90) 내부의 온도에 따라 온/오프 제어된다.
한편, 상술한 직렬 방식의 냉동 사이클이 A방향에서 B방향으로 전환될 때 드레인덕트(170)의 하부에 성에가 착상될 수 있는데 그 이유는 다음과 같다.
제빙실(90)의 얼음 저장용기(60)에 얼음이 가득찬 만빙 상태이면서 제빙실(90)의 온도가 설정 온도 이하이면 냉동사이클이 A방향에서 B방향으로 전환되며, 제빙실 순환팬(95)은 오프된다. 제빙실 순환팬(95)이 오프된 상태이면 공기 순환이 잘 이루어지지 않기 때문에 제빙실(90) 내부의 공기의 온도는 점차 상승한다. 그러나, 드레인덕트(170)는 제빙실용 냉매관(150)에 잔류하는 냉매에 의한 냉기가 전달되므로, 온도의 상승 속도가 제빙실(90) 내부 공기의 온도의 상승 속도보다 느리게 된다. 이에 따라, 드레인덕트(170)의 하부면의 온도는 주변 공기의 온도보다 차갑게 되어 이슬점 온도에 도달하게 되므로 성에가 착상하게 된다.
도 4b를 참조하여 직렬방식의 냉동 사이클을 설명하면, 압축기(200)에서 토출된 냉매는 응축기(210)를 통과한 후, 3방향 밸브(220)에 의해 냉매유로가 전환된다. 3방향 밸브의 한쪽 출구에는 제3모세관(235), 냉장실 증발기(25), 제빙실용 냉매관(150) 및 냉동실 증발기(35)가 차례로 연결되고, 3방향 밸브(220)의 다른쪽 출구에는 제4모세관(240) 및 냉동실 증발기(35)가 차례로 연결된다.
제빙실(90)의 얼음 저장용기(60)에 얼음이 가득찬 만빙 상태가 아닌 경우에, 냉매는 'C'방향으로 흐르며, 제3모세관(235)에 의해 감압된 냉매는 냉장실 증발기(25), 제빙실용 냉매관(150) 및 냉동실 증발기(35)를 순차적으로 거쳐 압축기(200)로 되돌아가는 사이클을 구성한다.
제빙실(90)의 얼음 저장용기(60)에 얼음이 가득찬 만빙 상태이면서 제빙실(90)의 온도가 설정온도 이상인 경우에는 제빙실(90)의 얼음이 녹을 수 있으므로 냉매는 'C'방향으로 흐른다.
제빙실(90)의 얼음 저장용기(60)에 얼음이 가득찬 만빙 상태이고, 제빙실(90)의 온도가 설정온도 미만인 온도이지만, 냉장실(20)의 온도가 냉장온도대역보다 높은 온도인 경우에는 냉장실(20)의 온도를 낮추기 위해 냉매는 'C'방향으로 흐른다.
제빙실(90)의 얼음 저장용기(60)에 얼음이 가득찬 만빙 상태이고, 제빙실(90)의 온도가 설정온도 미만인 온도이며, 냉장실(20)의 온도가 냉장온도대역보다 낮은 온도이면 냉매는 'D'방향으로 흐른다.
한편, 상술한 직렬 방식의 냉동 사이클이 C방향에서 D방향으로 전환되는 경우 및 냉매가 C방향으로 순환되는 상태에서 제빙실 순환팬(95)이 오프되는 경우에 드레인덕트(170)의 하부에 성에가 착상될 수 있다. 이하 그 이유에 대해 설명한다.
첫째로, 냉동 사이클이 C방향에서 D방향으로 전환될 때는 도 4a에서 설명한 냉동 사이클이 A방향에서 B방향으로 전환될 때와 동일한 이유에 의해 드레인덕트(170)의 하부에 성에가 착상될 수 있다. 즉, 제빙실용 냉매관(150)에 잔류하는 냉매에 의한 냉기가 드레인덕트(170)에 전달되며, 드레인덕트(170)의 온도의 상승 속도가 제빙실(90) 내부의 공기의 온도의 상승 속도보다 느리게 되어 이슬점 온도에 도달하게 되므로 성에가 착상하게 된다.
둘째로, 냉매가 C방향으로 순환되는 상태에서 제빙실 순환팬(95)이 오프되면 드레인덕트(170)의 하부면과 그 하부면에 접촉하는 공기의 온도차는 점차 커지게 되고, 드레인덕트(170)의 하부면은 이슬점 온도에 도달하게 되어 성에가 착상하게 된다. 예를 들면, 제빙실(90) 내부의 공기의 온도가 설정온도 이하이면서 냉장실(20)의 온도가 냉장온도대역에 도달하지 못한 경우, 냉장실(20)의 온도를 냉장온도대역으로 낮추기 위해 냉매가 'C'방향으로 흐르지만 제빙실 순환팬(95)은 오프된 상태가 된다. 이에 따라, 드레인덕트(170)의 하부면은 상술한 이유와 같이 이슬점 온도에 도달하게 되어 성에가 착상하게 된다.
도 4c를 참조하여 병렬방식의 냉동 사이클을 설명하면, 압축기(200)에서 토출된 불연성 냉매는 응축기(210)를 통과한 후, 3방향 밸브(220)에 의해 냉매유로가 전환된다. 3방향 밸브(220)의 한쪽 출구에는 제5모세관(245), 냉장실 증발기(25)가 차례로 연결되고, 3방향 밸브(220)의 다른쪽 출구에는 제6모세관(250)과 제빙실용 냉매관(150) 및 냉동실 증발기(35)가 차례로 연결된다.
제빙실(90)의 얼음 저장용기(60)에 얼음이 가득찬 만빙 상태가 아닌 경우 냉매는 'E' 방향으로 흐르며, 제6모세관(250)에 의해 감압된 냉매는 제빙실용 냉매관(150) 및 냉동실 증발기(35)를 순차적으로 거쳐 압축기(200)로 되돌아가는 사이클을 구성한다.
제빙실(90)의 얼음 저장용기(60)에 얼음이 가득찬 만빙 상태이면서, 제빙실(90)의 온도가 설정온도 이상인 경우, 냉매는 'E'방향으로 흘러 제빙실(90)에서 생성되어 저장되어 있는 얼음이 녹는 것을 방지한다.
제빙실(90)의 얼음 저장용기(60)에 얼음이 가득찬 만빙 상태이면서, 제빙실(90)의 온도가 설정온도 이하이며, 냉동실(30)의 온도가 냉동온도대역에 도달하지 못한 경우 냉매는 'E'방향으로 흘러 냉동실(30)을 냉각한다.
제빙실(90)의 얼음 저장용기(60)에 얼음이 가득찬 만빙 상태이면서, 제빙실(90)의 온도가 설정온도 이하이며, 냉동실(30)의 온도가 냉동온도대역에 도달한 경우, 냉매는 'F'방향으로 흐르며, 제5모세관(245)에 의해 감압된 냉매는 냉장실 증발기(25)를 거쳐 압축기(200)로 되돌아가는 사이클을 구성한다.
한편, 병렬 방식의 냉동 사이클에서 제빙유닛(100)의 드레인덕트(170)의 하부에 성에가 착상될 수 있는 경우는 도 4b에 도시한 직렬 방식의 냉동 사이클에서 성에가 생길 수 있는 경우와 같이 2가지의 경우로 나누어 볼 수 있다.
첫째로, 냉동 사이클이 E방향에서 F방향으로 전환될 때는 도 4b에서 설명한 냉동 사이클이 C방향에서 D방향으로 전환될 때와 동일한 이유에 의해 드레인덕트(170)의 하부에 성에가 착상될 수 있다. 즉, 제빙실용 냉매관(150)에 잔류하는 냉매에 의한 냉기가 드레인덕트(170)에 전달되며, 드레인덕트(170)는 온도의 상승 속도가 제빙실(90) 내부의 공기의 온도의 상승 속도보다 느리게 되어 이슬점 온도에 도달하게 되므로 성에가 착상하게 된다.
둘째, 제빙유닛(100)에 부착된 제빙실용 냉매관(150)에 냉매가 흐르지만 제빙실 순환팬(95)이 오프된 상태일 때, 드레인덕트(170)의 하부에 성에가 착상될 수 있다. 예를 들면, 제빙실(90) 내부의 공기의 온도가 설정온도 이하이면서 냉동실(30) 내부의 온도가 냉동온도대역에 도달하지 못한 경우, 냉동실(30)의 온도를 냉동온도대역으로 낮추기 위해 냉매가 'C'방향으로 흐르지만 제빙실 순환팬(95)은 오프된 상태가 된다. 이에 따라, 드레인덕트(170)의 하부면은 상술한 이유와 같이 이슬점 온도에 도달하게 되어 성에가 착상하게 된다.
한편, 본 발명의 일측면에 의한 냉동사이클은 상술한 직렬 또는 병렬 방식의 냉동 사이클에 한정되는 것은 아니며, 다른 직렬 또는 병렬 방식의 냉동 사이클 또는 다른 방식의 냉동 사이클에도 적용될 수 있음은 물론이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 냉장고의 제어블록도이다.
도 5에 도시한 바와 같이, 냉장고는 제빙실(90) 내부의 일측에 부착되어 공기의 온도를 측정하는 제빙실 온도센서(310)와, 제빙유닛(100)에 설치되어 얼음과 제빙트레이(120) 또는 드레인덕트(170)의 온도를 측정하는 제빙유닛 온도센서(121,320)와, 냉장실(20)과 냉동실(30)의 온도를 각각 측정하는 냉장실 온도센서(330) 및 냉동실 온도센서(340)를 포함하는 온도감지부(300)와, 사용자가 냉장고의 제빙모드 또는 비제빙모드를 설정할 수 있는 입력부(400)와, 제빙실(90), 냉장실(20) 및 냉동실(30)에 각각 강제기류를 형성하여 냉기를 순환시키는 제빙실 순환팬(95), 냉장실 순환팬(27), 냉동실 순환팬(37)을 포함하는 팬(600)과, 물 공급관(97)을 통해 급수된 물로 얼음을 제조하는 제빙유닛(100)을 포함한다.
제어부(500)는 사용자가 입력부(400)를 통해 제빙 모드(ICE-ON)를 설정하면 제빙실(90)의 얼음 저장용기(60)에 얼음이 만빙 상태인지 확인하고, 만빙 상태가 아닌 것으로 확인되면 물 공급관(97)을 통해 제빙유닛(100)에 물을 급수하며, 제빙실용 냉매관(150)에 냉매를 전송하여 제빙유닛(100)에 공급된 물로 얼음을 제조한다.
제어부(500)는 제빙실 온도센서(310)로부터 전송받은 제빙실(90) 내부의 온도에 따라 제빙실 순환팬(95)을 온/오프한다. 제어부(500)는 제빙실(90) 내부의 온도가 설정 온도 미만이면 제빙실 순환팬(95)을 오프하고, 제빙실(90) 내부의 온도가 설정 온도 이상이면 제빙실 순환팬(95)을 온하여 제빙실(90) 내부에 강제기류를 생성하여 냉기를 순환시킨다.
제어부(500)는 도 4a의 직렬 방식의 냉동 사이클을 참조하면, 제빙실(90)의 얼음 저장용기(60)에 얼음이 가득찬 만빙 상태이고, 제빙실(90) 내부의 온도가 설정온도 미만인 것으로 확인되면 3방향 밸브(220)를 제어하여 냉매가 제빙실용 냉매관(150)으로 흐르지 않게 한다. 이 때, 제어부(500)는 제빙실용 냉매관(150)으로 냉매의 흐름이 차단된 순간부터 일정 시간 동안 제빙실 순환팬(95)을 구동시키거나, 제빙트레이(120)의 온도 또는 드레인덕트(170)의 온도가 제빙실(90) 공기의 온도와 동일해질 때까지 제빙실 순환팬(95)을 구동시킴으로서, 드레인덕트(170)의 하부면의 온도와 제빙실(90) 공기의 온도가 차이가 생기지 않도록 강제기류를 형성한다. 한편, 드레인덕트(170)의 하부면의 온도와 제빙실(90) 내부 공기의 온도가 동일하면 드레인덕트(170)의 하부면이 이슬점 온도에 도달하지 않으므로 성에의 형성을 방지할 수 있다.
제어부(500)는 도 4b의 직렬 방식의 냉동 사이클을 참조하면, 제빙실(90)의 얼음 저장용기(60)에 얼음이 가득찬 만빙 상태이고, 제빙실(90) 내부의 온도가 설정온도 미만이며, 냉장실(20)의 온도가 냉장온도대역보다 낮은 온도인 것으로 확인되면 3방향 밸브(220)를 제어하여 냉매가 제빙실용 냉매관(150)으로 흐르지 않게 한다. 이 때, 제어부(500)는 제빙실용 냉매관(150)으로 냉매의 흐름이 차단된 순간부터 일정 시간 동안 제빙실 순환팬(95)을 구동시키거나, 제빙트레이(120)의 온도 또는 드레인덕트(170)의 온도가 제빙실(90) 공기의 온도와 동일해질 때까지 제빙실 순환팬(95)을 구동시켜 성에의 착상을 방지한다. 또한, 제어부(500)는 냉매가 C방향으로 순환되는 상태에서 제빙실(90)의 온도가 설정 온도 이하로 낮아져 제빙실 순환팬(95)이 오프되면, 제빙실 순환팬(95)이 오프된 상태부터 일정 시간 동안 제빙실 순환팬(95)을 재구동시키거나, 제빙트레이(120)의 온도 또는 드레인덕트(170)의 온도가 제빙실(90) 공기의 온도와 동일해질 때까지 제빙실 순환팬(95)을 재구동시켜 성에의 착상을 방지한다.
제어부(500)는 도 4c의 병렬 방식의 냉동 사이클을 참조하면, 제빙실(90)의 얼음 저장용기(60)에 얼음이 가득찬 만빙 상태이고, 제빙실(90) 내부의 온도가 설정온도 미만이고, 냉동실(30)의 온도가 냉동온도대역보다 낮은 온도인 것으로 확인되면 3방향 밸브(220)를 제어하여 냉매가 제빙실용 냉매관(150)으로 흐르지 않게 한다. 이 때, 제어부(500)는 제빙실용 냉매관(150)으로 냉매의 흐름이 차단된 순간부터 일정 시간 동안 제빙실 순환팬(95)을 구동시키거나, 제빙트레이(120)의 온도 또는 드레인덕트(170)의 온도가 제빙실(90) 공기의 온도와 동일해질 때까지 제빙실 순환팬(95)을 구동시켜 성에의 착상을 방지한다. 또한, 제어부(500)는 E방향으로 냉매가 순환되는 상태에서 제빙실(90)의 온도가 설정 온도 이하로 낮아져 제빙실 순환팬(95)이 오프되면, 제빙실 순환팬(95)이 오프된 순간부터 일정 시간 동안 제빙실 순환팬(95)을 재구동시키거나, 제빙트레이(120)의 온도 또는 드레인덕트(170)의 온도가 제빙실(90) 공기의 온도와 동일해질 때까지 제빙실 순환팬(95)을 재구동시켜 성에의 착상을 방지한다.
제어부(500)는 상술한 것처럼, 제빙실(90) 내부에 성에가 착상되는 것을 방지하기 위해 제빙실 순환팬(95)을 구동 시, 제빙실 순환팬(95)의 구동 속도를 조정한다. 제어부(500)는 제빙실(90)에 공급되는 냉매가 차단된 상태에서 제빙실 순환팬(95)을 구동하여 성에의 착상을 방지하는 경우에는 제빙실 순환팬(95)의 구동 속도를 하이 모드(예를 들면, 2900RPM)로 설정하여 최대한 빠른 시간 내에 드레인덕트(170) 하부의 온도와 제빙실(90) 내부의 공기의 온도를 동일하게 유지시킨다. 그리고, 제어부(500)는 제빙실(90)에 냉매가 공급되는 상태에서 제빙실 순환팬(95)을 구동하여 성에의 착상을 방지하는 경우에는, 냉매가 계속적으로 제빙실(90)에 공급되는 상태이므로 상술한 경우와는 달리 비교적 긴 시간 동안 제빙실(90) 내부에 강제기류를 형성하여야 한다. 이에 따라, 제어부(500)는 제빙실 순환팬(95)의 구동 속도를 로우 모드(예를 들면, 2300RPM)로 설정하여 에너지를 절약하면서 드레인덕트(170)의 하부의 온도와 제빙실(90) 내부의 공기의 온도를 동일하게 유지시킨다.
제어부(500)는 제빙실 온도센서(310)로부터 전송된 온도 정보와, 제빙유닛 온도센서(121/320)로부터 전송된 온도 정보에 따라, 제빙실(90) 내부의 공기의 온도와 드레인덕트(170) 또는 제빙트레이(120)의 온도의 차이를 계산하여 성에의 착상을 방지하기 위한 제빙실 순환팬(95)의 구동 시간을 결정할 수 있다.
이하, 임의의 방식의 냉동 사이클에서 제빙실(90) 내부에 성에가 착상되는 것을 방지하는 방법에 대해 구체적으로 알아본다.
도 6a는 본 발명의 일실시예에 의한 제빙실 내부에 성에의 착상을 방지할 수 있는 냉장고의 제어흐름도이다.
도 6a에 도시한 바와 같이, 제어부(500)는 얼음을 제조하기 위해 제빙실(90)에 냉매가 유입되거나, 냉동 사이클에 따라 냉매가 제빙실(90)에 유입되는 경우 제빙실(90)에 성에가 착상되는 것을 방지하기 위한 제어 동작을 수행하기 위해 제빙실(90)의 공기의 온도와 설정온도를 비교한다.(S10,S20)
다음으로, 제어부(500)는 제빙실(90)의 공기의 온도가 설정온도보다 낮은 것으로 확인되면 제빙실(90)이 만빙 상태인지 확인한다.(S30)
다음으로, 제어부(500)는 제빙실(90)이 만빙 상태인 것으로 확인되면 제빙실(90)에 냉매가 계속적으로 유입되는지 확인한다. 도 4b 및 도 4c를 참조하면 제빙실(90)의 온도가 설정온도보다 낮고, 제빙실(90)의 얼음이 만빙 상태인 경우에도 냉장실(20)의 온도가 냉장온도대역보다 높은 온도이거나 냉동실(30)의 온도가 냉동온도대역보다 높은 온도이면 제빙실(90)에 계속적으로 냉매가 유입된다.(S40)
다음으로, 제어부(500)는 제빙실(90)에 냉매가 계속적으로 유입되는 것으로 확인되면, 제빙실 순환팬(95)을 로우 모드(예를 들면, 2300RPM)로 구동하여 에너지를 절약함과 동시에 제빙실(90) 내부에 성에가 착상되는 것을 방지한다.(S60)
한편, S30단계에서 제빙실(90)이 만빙 상태가 아닌 것으로 확인되면, 제빙실 순환팬(95)의 구동은 정지된 상태에서 냉매가 제빙실(90)에 유입되고 있는 상태이므로 제빙실 순환팬(95)을 로우 모드로 구동하여 성에의 착상을 방지한다.(S60)
한편, 제어부(500)는 S40단계에서 제빙실(90)에 냉매가 계속적으로 유입되지 않는 것으로 확인되면 제빙실 순환팬(95)을 하이 모드(예를 들면, 2700RPM)로 구동하여 빠른 시간 내에 드레인덕트(170) 또는 제빙트레이(120)의 온도와 제빙실(90) 내부의 온도를 동일하게 유지할 수 있도록 제어한다.(S60)
다음으로, 제어부(500)는 제빙실(90) 내부에 성에가 착상되는 것을 방지하기 위해 제빙실 순환팬(95)을 구동한 후 일정 시간이 경과하였는지 확인하고, 일정 시간이 경과한 것으로 확인되면 제빙실 순환팬(95)의 구동을 정지한다. 한편, 제빙실 순환팬을 하이 모드로 구동하는 경우와 로우 모드로 구동하는 경우에 상술한 제빙실 순환팬의 구동 시간을 다르게 설정할 수 있음은 물론이다.(S70,S80)
도 6b는 본 발명의 일실시예에 의한 제빙실 내부에 성에의 착상을 방지할 수 있는 냉장고의 제어흐름도이다. 도 6b의 S100 내지 S150단계는 도 6a의 S10 내지 S60단계와 동일하므로 그 설명은 도 6a의 설명으로 대체한다.
제어부(500)는 S140 또는 S150단계에서 제빙실 순환팬(95)을 하이 또는 로우 모드로 구동한 후 제빙유닛 온도센서(121)에서 측정되는 드레인덕트(170) 또는 제빙트레이(120)의 온도 정보와, 제빙실 온도센서(310)에서 측정되는 제빙실(90) 내부의 공기의 온도 정보를 비교하고, 드레인덕트(170) 또는 제빙트레이(120)의 온도와 제빙실(90) 내부의 공기의 온도가 동일한 것으로 확인되면 제빙실 순환팬의 구동을 정지한다.(S160,S170)
이상 설명한 착상방지 제어를 일정 주기마다 반복적으로 행하도록 함으로써, 제빙실(90)에 성에가 형성되는 것을 지속적으로 방지할 수 있게 된다.
95 : 제빙실 순환팬 100 : 제빙유닛
310 : 제빙실 온도센서 121, 320 : 제빙유닛 온도센서

Claims (16)

  1. 제빙트레이를 구비하는 제빙실과, 상기 제빙트레이에 냉기에너지를 전달하는 제빙실용 냉매관과, 상기 제빙실 내부의 공기를 순환시키는 제빙실 순환팬을 포함하는 냉장고의 제어방법에 있어서,
    상기 제빙실의 온도가 설정 온도보다 낮아지는지 확인하고,
    상기 제빙실의 온도가 설정 온도보다 낮아질 때 상기 제빙실에 성에가 착상되지 않도록 상기 제빙실 순환팬을 구동시키는 냉장고의 제어방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제빙실에 성에가 착상되지 않도록 상기 제빙실 순환팬을 구동시키는 것은,
    상기 제빙실의 온도가 상기 설정 온도보다 낮아진 후 상기 제빙실 순환팬을 일정 시간 동안 구동시키는 것인 냉장고의 제어방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제빙실에 성에가 착상되지 않도록 상기 제빙실 순환팬을 구동시키는 것은,
    상기 제빙트레이와 상기 제빙실 내부의 공기의 온도가 동일해질 때까지 상기 제빙실 순환팬을 구동시키는 것인 냉장고의 제어방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제빙트레이의 하부에는 경사 구조를 가지는 드레인 덕트가 배치되며,
    상기 드레인 덕트의 온도와 상기 제빙실 내부의 공기의 온도가 동일해질 때까지 상기 제빙실 순환팬을 구동시키는 것인 냉장고의 제어방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제빙실의 온도가 설정 온도보다 낮아진 상태에서 상기 제빙실용 냉매관에 냉매가 흐르는 상태에서 상기 제빙실 순환팬의 속도 모드를 로우 모드로 하여 제빙실 순환팬을 구동시키는 냉장고의 제어방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제빙실의 온도가 설정 온도보다 낮아진 상태에서 상기 제빙실용 냉매관에 흐르는 냉매가 차단되면 상기 제빙실 순환팬의 속도 모드를 하이 모드로 하여 제빙실 순환팬을 구동시키는 냉장고의 제어방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제빙실의 온도가 설정 온도보다 낮아진 상태에서 상기 제빙실이 만빙상태가 아닌 경우, 상기 제빙실 순환팬의 속도 모드를 로우 모드로 하여 제빙실 순환팬을 구동시키는 냉장고의 제어방법.
  8. 제빙트레이를 구비하는 제빙실과, 상기 제빙트레이에 냉기에너지를 전달하는 제빙실용 냉매관과, 상기 제빙실 내부의 공기를 순환시키는 제빙실 순환팬을 포함하는 냉장고의 제어방법에 있어서,
    상기 제빙실의 온도가 설정 온도보다 낮아지는지 확인하고,
    상기 제빙실용 냉매관에 냉매가 흐르는지를 확인하고,
    상기 제빙실의 온도 및 상기 제빙실용 냉매관으로의 냉매유입 여부에 따라, 상기 제빙실의 순환팬을 가변하여 구동시키는 것인 냉장고의 제어방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제빙실의 온도가 상기 설정 온도보다 낮아지고 상기 제빙실용 냉매관에 냉매가 흐르는 경우, 상기 제빙실 순환팬을 로우 모드로 구동시키는 것인 냉장고의 제어방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 제빙실의 온도가 상기 설정 온도보다 낮아지고 상기 제빙실용 냉매관에 냉매가 흐르지 않는 경우, 상기 제빙실 순환팬을 하이 모드로 구동시키는 것인 냉장고의 제어방법.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 제빙실 순환팬을 구동시키는 것은,
    상기 제빙실의 온도가 상기 설정 온도보다 낮아진 후 상기 제빙실 순환팬을 일정 시간 동안 구동시키는 것인 냉장고의 제어방법.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 제빙실 순환팬을 구동시키는 것은,
    상기 제빙트레이와 상기 제빙실 내부의 공기의 온도가 동일해질 때까지 상기 제빙실 순환팬을 구동시키는 것인 냉장고의 제어방법.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 제빙트레이의 하부에는 경사 구조를 가지는 드레인 덕트가 배치되며,
    상기 드레인 덕트의 온도와 상기 제빙실 내부의 공기의 온도가 동일해질 때까지 상기 제빙실 순환팬을 구동시키는 것인 냉장고의 제어방법.
  14. 제빙실과, 상기 제빙실 내부에 배치되는 제빙유닛과, 상기 제빙실 내부의 공기를 순환시키는 제빙실 순환팬을 포함하는 냉장고의 제어방법에 있어서,
    상기 제빙실의 온도가 설정온도 이하인지를 확인하고,
    상기 제빙실의 온도가 설정온도 이하인 경우 상기 제빙유닛의 온도와 동일한지를 확인하고,
    상기 제빙실과 상기 제빙유닛의 온도가 동일한 경우 상기 제빙실 순환팬을 정지시키는 냉장고의 제어방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제빙유닛은 제빙트레이를 구비하며,
    상기 제빙유닛의 온도는 상기 제빙트레이의 온도를 감지하는 것인 냉장고의 제어방법.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 제빙유닛은 제빙트레이 하부에 마련되는 드레인덕트를 더 구비하며,
    상기 제빙유닛의 온도는 상기 드레인덕트의 온도를 감지하는 것인 냉장고의 제어방법.
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