KR20110097013A - 냉장고의 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉장고의 제어 방법에 관한 것으로서, 압축기 구동 초기에 냉각팬들의 구동 시점을 달리하고, 압축기 정지 이후 냉각팬들의 연장 운전을 통하여 냉각 효율 및 소비 전력 효율을 높일 수 있는 냉장고 제어 방법에 관한 것이다.

Description

냉장고의 제어 방법{Method for controlling of refrigerator}

본 발명은 냉장고의 제어 방법에 관한 것이다.

냉장고는 음식물을 저온 상태로 보관하기 위한 가전 기기로서, 압축기, 응축기, 팽창변 및 증발기로 이루어지는 냉매 사이클의 동작에 의하여 냉기가 생성되고, 생성된 냉기가 냉장고 고내를 순환하게 된다.

일반적으로, 압축기 및 응축기와 같이 열을 방출하는 구성은 기계실과 같은 별도의 공간에 수용된다. 그리고, 냉기를 생성하는 증발기는 냉장고의 하측 또는 후면에 장착되고, 냉기 순환 유로가 냉장고 본체 내부에 형성된다.

최근에는 냉장실이 냉동실의 상측에 놓이고, 제빙실이 냉장실 또는 냉장실 도어에 장착되는 형태의 냉장고에 대한 수요가 증가하고 있다.

상세히, 상기와 같은 형태의 냉장고의 경우, 냉장실 내부에는 별도의 구획벽이 없어 폭이 넓기 때문에 피자와 같이 부피가 큰 음식물을 수용하기가 용이한 장점이 있다. 그리고, 상기와 같은 형태의 냉장고의 경우, 냉동실의 후측에 증발기가 장착되어, 큰 냉력이 필요한 냉동실로의 냉기 공급이 원활하게 이루어지는 장점이 있다. 뿐만 아니라, 증발기가 수용되는 증발실이 냉동실의 후측에 형성됨으로써, 증발실과 냉장실 사이의 열전도에 의하여 냉장실이 과냉되는 현상도 방지할 수 있다.

또한, 상기와 같은 형태의 냉장고의 경우, 냉장실로 냉기를 공급하기 위한 냉장실 냉기 유로와, 제빙실로 냉기를 공급하기 위한 제빙실 냉기 유로 및 냉동실로 냉기를 공급하기 위한 냉동실 냉기 유로가 별도로 형성될 수 있다.

한편, 상기 냉장고의 고내 온도가 설정 온도 이하로 냉각되면 상기 압축기의 구동이 정지된다. 그리고, 소정의 시간이 경과되어 상기 냉동실 온도가 설정 온도 이상으로 증가하면 상기 압축기가 재구동하게 된다. 이때, 압축기의 구동이 시작된 직후에는 상기 증발기가 충분히 냉각되지 않은 상태이기 때문에 냉각팬이 구동할 경우, 오히려 고내 온도가 증가하게 되는 단점이 있다.

또한, 다수의 냉각팬이 동시에 구동하는 경우 큰 냉력이 한꺼번에 필요하기 때문에 냉장실이나 제빙실 냉기가 냉동실 쪽으로 유입되어 냉동실 고내 온도가 급격하게 상승할 수 있는 단점이 있다. 그리고, 냉동실 온도가 상승함에 따라 소비 전력에 악영향을 미칠 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 단점을 개선하기 위하여 제안된 것으로서, 압축기 구동 정지 후 시간이 경과되어 재구동할 때, 팬의 구동 시점을 조절하여, 냉매 사이클의 효율이 증가되도록 하는 냉장고의 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 동시 운전 시 냉각팬의 구동 시점 및 속도를 제어하여 한번에 큰 냉력이 필요한 구간을 최소화함으로써, 전력 소비를 절감할 수 있는 냉장고의 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 제어 방법은, 압축기가 정지한 상태에서 냉장실 온도(TR), 냉동실 온도(TF) 및 제빙실 온도(TI)가 감지되는 단계; 냉동실 온도(TF)가 설정 온도(Ta+dT)보다 클 때 압축기가 구동하는 단계; 압축기 구동 이후 설정 시간(t1)이 경과된 이후에 냉장실 팬, 냉동실 팬 및 제빙실 팬중 적어도 하나가 구동하는 단계; 냉장실, 냉동실 및 제빙실 온도(TR,TF,TI)가 모두 설정 온도에 도달하여 압축기가 정지하는 단계; 압축기 정지 이후 냉장실 팬, 냉동실팬 및 제빙실 팬 중 적어도 하나가 재구동하는 연장 운전 단계를 포함한다.

상기와 같은 구성을 이루는 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 제어 방법에 의하면, 다음과 같은 장점 및 효과가 있다.

첫째, 압축기 구동 정지 후 시간이 경과되어 재구동할 때, 압축기가 구동을 시작하고 설정 시간이 경과된 뒤에 팬이 구동하도록 함으로써, 상대적으로 고온인 냉기가 냉동실로 유입되지 않는 장점이 있다.

둘째, 압축기 구동이 정지된 이후 소정 시간 동안 팬이 계속해서 구동하도록 함으로써, 증발기에 남아 있는 냉기가 고내로 유입되도록 함으로써, 냉기 활용 효율이 높아지는 장점이 있다.

셋째, 압축기 구동 후 팬의 구동 시간을 늦추고 동시에 압축기 정지 후 팬이 구동이 연장되도록 함으로써, 냉동실로 충분히 냉각된 냉기가 공급될 뿐 아니라 냉장실 또는 제빙실로 냉기가 충분히 공급됨으로써, 냉동 효율 및 전력 소비 효율이 좋아지는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 제어 방법이 적용되는 냉장고의 외관 사시도.
도 2는 상기 냉장고의 본체 내부 구성을 보여주는 사시도.
도 3은 상기 냉장고에 구비되는 냉기 유로의 배면 사시도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 팬 제어 방법을 보여주는 플로차트.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 제어 방법에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 제어 방법이 적용되는 냉장고의 외관 사시도이고, 도 2는 상기 냉장고의 본체 내부 구성을 보여주는 사시도이며, 도 3은 상기 냉장고에 구비되는 냉기 유로의 배면 사시도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 냉장고(1)는, 내부에 저장 공간이 구비되는 본체(2)와, 상기 저장 공간을 선택적으로 차폐하는 도어를 포함한다.

상세히, 상기 저장 공간은 냉장실 및 냉동실을 포함하고, 상기 도어는 상기 냉장실을 개폐하는 냉장실 도어(3) 및 상기 냉동실을 개폐하는 냉동실 도어(4)를 포함한다. 그리고, 상기 본체(2)는, 외형을 이루는 캐비닛(11)과, 상기 캐비닛(11) 내부에 수용되어 상기 냉장실 공간을 형성하는 냉장실 케이스(12)와, 상기 캐비닛(11) 내부에 수용되어 상기 냉동실 공간을 형성하는 냉동실 케이스(13) 및 상기 케이스들과 상기 캐비닛(11) 사이에 채워지는 단열재를 포함한다.

여기서, 상기 냉동실 케이스(13)는 분할판(17)에 의하여 적어도 두 개의 공간으로 구획될 수 있다. 그리고, 분할된 공간들 중 하나는 냉동실로 사용되고 다른 하나는 절환실로 사용될 수 있다. 물론, 상기 냉동실 도어(4)와 같은 형태의 도어가 상기 냉동실과 절환실을 각각 개폐하는 구조일 수 있다.

또한, 상기 냉장실 케이스(12)와 냉동실 케이스(13)는 베리어(14)에 의하여 구획되고, 상기 베리어(14) 내부에도 단열재가 채워진다. 여기서, 상기 냉장실 케이스(12)는 상기 냉동실 케이스(13)의 상측에 제공된다. 그리고, 상기 냉장실 케이스(12)에 의하여 정의되는 상기 냉장실은, 상기 본체(2)의 전면에 회동 가능하게 제공되는 한 쌍의 도어(3)에 의하여 선택적으로 개폐될 수 있다. 그리고, 상기 냉동실 케이스(13)에 의하여 정의되는 상기 냉동실 및 절환실은, 수직한 상태에서 전후 방향으로 이동하는 도어들(4,5)에 의하여 각각 개폐될 수 있다.

또한, 상기 냉동실 케이스(13)의 후방에는 증발실(15)이 마련되고, 상기 증발실(15) 내부에는 증발기(미도시)가 수용된다. 그리고, 상기 증발실(15)은 구획벽(18)에 의하여 상기 냉동실 및/또는 절환실과 분리된다. 그리고, 상기 냉동실 케이스(13)의 후방 하측에는 기계실(16)이 정의되고, 상기 기계실에는 압축기 및 응축기와 같은 냉동 사이클을 구성하는 요소들이 수용된다.

한편, 상기 냉장실 케이스(12)의 후면에는 냉장실 냉기 유로가 제공되고, 상기 본체(2)의 측면에는 제빙실 냉기 유로가 제공된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 냉장실 냉기 유로는, 상기 증발실(15)의 상측으로부터 상기 냉장실 케이스(12)의 상단까지 연장되는 냉장실 덕트(21)와, 상기 냉장실 냉기가 상기 증발실(15)로 귀환하도록 하는 냉장실 귀환 덕트(22)를 포함한다. 상기 냉장실 덕트(21)와 냉장실 귀환 덕트(22)는 모두 상기 베리어(14)로부터 상측 및 하측으로 연장되는 형태를 보인다.

또한, 상기 제빙실 냉기 유로는, 상기 본체(2)와, 상기 냉장실 케이스(12) 및 냉동실 케이스(13) 사이의 단열층을 관통하여 상기 본체(2)의 상측 어느 지점까지 연장된다. 상기 제빙실 냉기 유로의 단부는 상기 냉장실 내부 또는 상기 냉장실 도어(12)의 배면에 설치된 제빙실과 연통한다.

상세히, 상기 제빙실 냉기 유로는, 상기 증발실(15)로부터 상기 본체(2)의 측면을 따라 상측으로 연장되는 제빙실 덕트(24)와, 상기 제빙실 덕트(24)의 상단부 지점에서 상기 냉동실의 측방으로 연장되는 제빙실 귀환 덕트(25)를 포함한다. 더욱 상세히, 상기 증발실(15)에서 생성된 냉기는 상기 제빙실 덕트(24)를 따라 상승하여 제빙실(미도시)로 공급되고, 상기 제빙실 내부의 냉기는 상기 제빙실 귀환 덕트(25)를 따라 하강하여 상기 냉동실로 배출된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제빙실 덕트(24)의 토출측 단부와 상기 제빙실 귀환 덕트(25)의 흡입측 단부가 상기 냉장실의 측벽에 노출된다. 그리고, 상기 제빙실 덕트(24)의 토출측 단부와 상기 제빙실 귀환 덕트(25)의 흡입측 단부가 노출되는 지점의 냉장실 내부에 제빙실이 설치되거나, 상기 냉장실 도어(12)의 배면에 제빙실이 설치되어, 상기 냉장실 도어(12)를 닫았을 때, 상기 제빙실의 측면에 형성된 흡입구와 토출구가 상기 제빙실 귀환 덕트(25)의 흡입측 단부 및 상기 제빙실 귀환 덕트(25)의 흡입측 단부가 연통하도록 할 수 있다.

또한, 상기 구획벽(18)의 전면에는 냉기 토출구가 형성되어, 상기 증발실(15)에서 생성된 냉기가 상기 냉동실로 공급된다. 그리고, 구획벽(18)의 하단에는 냉동실 귀환 덕트(23)가 형성되어, 상기 냉동실 내부의 냉기가 상기 냉동실 귀환 덕트(23)를 통하여 상기 증발실(15)로 되돌아간다.

한편, 상기 냉장실 덕트(21)의 하단에는 냉장실 팬(31)이 설치되고, 상기 제빙실 덕트(24)의 하단에는 제빙실 팬(33)이 설치되며, 상기 구획벽(18)의 배면에는 냉동실 팬(32)이 설치된다. 그리고, 상기 팬들을 독립적으로 제어함으로서, 냉장실, 냉동실 및 냉동실로의 냉기 공급이 독립적으로 이루어지도록 할 수 있다.

이하에서는, 상기 냉장실, 냉동실 및 제빙실로의 냉기 공급 제어 방법에 대하여 플로차트를 참조하여 상세히 설명하도록 한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 팬 제어 방법을 보여주는 플로차트이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 제어 방법은, 압축기(미도시)와, 상기 팬들 및 냉장실 댐퍼(미도시)가 정지된 상태(S11)에서 시작한다. 상기 냉장실 댐퍼는 상기 냉장실 덕트(21)의 상단에 형성된 토출구측에 제공되어, 상기 토출구를 선택적으로 개폐한다.

상세히, 제어부(미도시)에서는 냉동실 온도(TF)를 감지하고(S12), 감지된 냉동실 온도(TF)가 설정 온도(Ta+dT)보다 높은지 여부를 판단한다(S13). 그리고, 냉동실 온도(TF)가 설정 온도(Ta+dT)보다 높다고 판단되면 상기 압축기가 구동한다(S14). 그리고, 상기 압축기 구동 시간(ta)이 설정 시간(ta)을 경과하면(S15), 상기 냉동실 팬(32) 및 냉장실 팬(31)이 구동하고, 상기 냉장실 댐퍼가 개방된다(S16). 그리고, 상기 제어부에서는 냉장실 온도(TR)를 감지한다.

상세히, 상기 감지된 냉장실 온도(TR)에 의하여 상기 제빙실 팬(33)의 구동 여부가 결정되며, 상기 제빙실 팬(33)의 제어는 상기 냉동실 및 냉장실의 온도 제어와 독립적으로 이루어진다.

즉, 상기 감지된 냉장실 온도(TR)가 설정 온도(Tb+dT) 이하로 하강하였는지 여부를 판단(S17)하여, 상기 제빙실 팬(33)이 구동하도록 한다(S18). 그리고, 상기 제빙실 팬(33)의 구동에 의하여 제빙실 온도(TI)가 설정 온도(Tc-dT)로 냉각되면(S19) 상기 제빙실 팬(33)의 구동이 정지한다(S20). 상기 제빙실 팬의 정지 여부에 관계없이 상기 냉장실과 냉동실의 온도 제어, 즉 상기 냉장실 팬과 냉동실 팬의 구동 및 압축기의 구동 제어가 독립적으로 이루어진다. 또한, 상기 제빙실 팬(33)의 구동 시점은 상기와 같이 냉장실 온도(TR)값으로 결정할 수 있는 반면, 다른 방법으로서, 냉장실 팬 및 냉동실 팬이 구동하고 설정 시간(tb)이 경과되면 상기 제빙실 팬(33)이 구동하도록 할 수도 있다. 또는, 상기 냉장실 온도(TR)와 설정 시간(tb)에 대한 조건이 모두 만족할 때 상기 제빙실 팬(33)이 구동하도록 제어될 수도 있을 것이다.

한편, 상기 냉장실 온도(TR)가 설정 온도(Tb-dT) 이하로 하강하였는지 여부를 판단(S21)한다. 본 단계는, 상기 제빙실 팬 구동 시점을 판단하기 위한 냉장실 온도 판단 단계(17)와는 독립적으로 이루어짐을 재차 밝혀 둔다. 다시 말하면, 본 단계 이하여 과정이 상기 제빙실 온도가 설정 온도(Tc-dT)로 만족된 이후에 수행되는 것이 아니라, 제빙실 온도 제어를 위한 제빙실 팬 구동 제어와, 본 단계 이하의 과정은 독립적으로 이루어진다고 하겠다.

상세히, 상기 냉장실 온도(TR)가 설정 온도(Tb-dT) 이하로 냉각되면, 상기 냉장실 댐퍼는 폐쇄되고, 상기 냉장실 팬(31)은 정지한다(S22). 그리고, 상기 냉동실 온도(TF)가 설정 온도(Ta-dT) 이하로 떨어졌는지 여부를 판단한다(S23). 상기 냉동실 온도(TF)가 설정 온도(Ta-dT) 이하로 떨어졌다고 판단되면 상기 압축기는 정지하고(S24), 이와 동시에 연장 운전 모드(S25)로 진입한다.

여기서, 상기 연장 운전 모드(S25)는, 상기 압축기의 구동이 정지한 이후에 상기 냉장실팬(31), 냉동실팬(32) 및 제빙실 팬(33) 중 일부 또는 전부가 일정 시간 동안 구동하여, 상기 증발실(15)에 남아 있는 찬 냉기가 냉장실, 냉동실 및 제빙실 중 일부 또는 전부로 공급되도록 하여, 냉기의 활용도를 높이기 위한 운전 모드이다.

상세히, 상기 압축기 구동이 정지한 이후에 상기 팬들 중 어느 하나, 또는 일부 또는 전부가 설정 시간 동안 구동하도록 한다. 예를 들어, 상기 압축기의 구동이 정지한 상태에서 상기 제빙실 팬(33)과 냉장실 팬(31)이 정지 상태로 있는 경우, 상기 제빙실 팬(33) 및 상기 냉장실팬(31)이 재구동하도록 한다. 그리고, 상기 냉장실 팬(31)의 온/오프와 상기 냉장실 댐퍼의 개폐는 동시에 이루어진다. 그리고, 상기 냉동실 팬(32)은 상기 압축기가 정지하더라도 계속하여 구동한다.

한편, 연장 운전이 수행되는 시간(tc)이 설정 시간(tc)을 경과하였는지 여부를 판단한다(S26). 그리고, 상기 연장 운전 시간(tc)이 설정 시간(tc)을 경과하면, 상기의 제어가 종료한다. 즉, 상기 냉장실팬(31), 냉동실 팬(32) 및 제빙실 팬(33)의 구동이 정지하고, 상기 냉장실 댐퍼가 폐쇄된다.

상기와 같은 제어 방법에 의하면, 압축기가 구동한 이후 설정 시간이 경과된 이후에 팬들이 동작하도록 함으로써, 상대적으로 고온인 냉기가 각 실(compartment)로 공급되는 것을 차단하여, 각 실의 부하가 증가하는 것을 방지한다. 그리고, 냉장실 팬(31)과 냉동실 팬(32)이 먼저 구동하고, 제빙실 팬(33)이 시간차를 두고 구동하도록 한다. 따라서, 증발기의 부담이 감소되는 장점이 있다. 그리고, 압축기의 구동이 정지된 이후에도 상기 팬들이 일정 시간 동안 더 구동하도록 함으로서, 제빙실(15)에 남아 있는 찬 냉기가 각 실로 공급되도록 한다. 따라서, 냉동 사이클 구동에 의하여 생성된 찬 냉기가 무의미하게 버려지는 현상이 감소되어, 열교환 효율이 좋아진다.

Claims (6)

1. 압축기가 정지한 상태에서 냉장실 온도(TR), 냉동실 온도(TF) 및 제빙실 온도(TI)가 감지되는 단계;
   냉동실 온도(TF)가 설정 온도(Ta+dT)보다 클 때 압축기가 구동하는 단계;
   압축기 구동 이후 설정 시간(t1)이 경과된 이후에 냉장실 팬, 냉동실 팬 및 제빙실 팬중 적어도 하나가 구동하는 단계;
   냉장실, 냉동실 및 제빙실 온도(TR,TF,TI)가 모두 설정 온도에 도달하여 압축기가 정지하는 단계;
   압축기 정지 이후 냉장실 팬, 냉동실팬 및 제빙실 팬 중 적어도 하나가 재구동하는 연장 운전 단계를 포함하는 냉장고의 제어 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   압축기 구동 이후 설정 시간이 경과된 이후에 팬이 구동하는 단계는, 상기 냉장실 팬과 냉동실팬이 구동하는 단계인 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어 방법.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 냉장실 온도(TR)가 설정 온도(Tb+dT)보다 낮은 온도로 냉각되거나, 상기 냉장실 팬의 구동이 시작되고 설정 시간(t2)이 경과도니 이후에 상기 제빙실 팬이 구동하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어 방법.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 제빙실 온도(TI)가 설정 온도(Tc-dT) 이하로 냉각되면 상기 제빙실 팬의 구동이 정지하는 단계; 및
   상기 냉장실 온도(TR)가 설정 온도(Tb-dT) 이하로 냉각되면 상기 냉장실 팬의 구동이 정지함과 동시에 냉장실 댐퍼가 폐쇄되는 단계를 더 포함하는 냉장고의 제어 방법.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 냉동실 온도(TF)가 설정 온도(Ta-dT) 이하로 냉각되면 상기 압축기의 구동이 정지하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어 방법.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 연장 운전 단계는,
   상기 압축기 정지 이후에 상기 냉장실 팬, 냉동실 팬 및 제빙실 팬 중 적어도 하나가 설정 시간 동안 재구동한 후 정지하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어 방법.
   

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