KR20110097014A - 냉장고의 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉장고의 제어 방법에 관한 것으로서, 절환실이 냉장실 온도로 냉각되는 과정에서, 절환실로 냉기가 공급되는 시간이 짧음으로 인하여 절환실 내부의 수분이 완전히 증발되지 못하는 현상을 방지하기 위한 제어 방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 제어 방법에 의하면, 상기 절환실이 만족 상태에 도달한 이후에, 상기 냉장실 냉기의 유입에 의하여 증발실 온도가 상승하도록 하고, 온도가 상승된 증발실 냉기가 절환실로 설정 시간 동안 공급되도록 하여, 절환실 내부의 수분이 완전히 증발되는 효과가 있다.

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.

또한, 상기 냉동실이 다수의 공간으로 구획되어 어느 하나의 공간은 냉동실 또는 냉장실로 선택적으로 사용가능하도록 할 수 있다.

본 발명은, 냉동실이 두 개의 공간으로 구획되고, 그 중 어느 하나의 공간이 절환실로 사용되도록 하는 냉장고의 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상세히, 상기 절환실은 사용자의 선택에 따라 냉장실 또는 냉동실 중 어느 하나로 사용될 수 있는 공간이다.

상기 절환실이 냉동실로 사용될 경우에는, 절환실 댐퍼가 개방된 시간이 길기 때문에 절환실 벽면에 물방울이 형성되는 현상이 발생하지 않는다. 그러나, 상기 절환실이 냉장실로 사용될 경우에는 절환실 댐퍼가 개방되는 시간이 짧기 때문에, 절환실 내부의 공기중에 포함된 수분이 절환실 벽면에 응축될 수 있으며, 이러한 물방울들이 승화될 수 있는 시간이 부족하다. 그로 인하여, 절환실 벽면 또는 절환실 댐퍼 주위에 결로가 형성되거나, 상기 결로가 응결되어 성에가 성장하는 현상이 발생할 수 있다.

본 발명은, 상기 절환실이 냉장실로 사용될 때 절환실 내부에 결로 및 성에 형성을 차단하기 위한 냉기 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 제어 방법은, 압축기가 정지한 상태에서 냉장실,냉동실, 절환실 및 제빙실 온도(TR,TF,TK,TI)가 실시간으로 감지되는 단계; 냉동실 온도가 설정 온도(Ta+dT)보다 높을 때 상기 압축기가 구동하는 단계; 상기 압축기의 구동과 함께 냉장실팬, 냉동실팬 및 제빙실 팬이 구동하고, 절환실 및 냉장실 댐퍼가 개방되는 단계; 상기 냉장실, 절환실 및 제빙실 온도(TR,TK,TI)가 설정 온도(Tb-dT,Tk-dT,Tc-dT)에 도달하여 냉장실팬 및 제빙실팬의 구동이 정지하고, 상기 냉장실 및 절환실 댐퍼가 폐쇄되는 단계; 상기 냉동실 온도(TF)가 설정 온도(Ta-dT)에 도달하여 냉동실팬 및 압축기 구동이 정지하는 단계를 포함하고, 상기 압축기의 구동이 정지되고, 상기 절환실이 설정 온도(Td-dT)에 도달한 이후에, 상기 절환실 내부에 생성된 수분을 증발시키기 위한 수분 증발 운전이 더 수행되는 것을 특징으로 한다.

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

첫째, 절환실 내부로 냉기가 공급되는 시간이 연장되어 절환실 댐퍼 주위 또는 절환실 내벽에 생긴 물방울이 충분히 승화되어, 결로 또는 결빙 현상이 방지되는 효과가 있다.

또한, 물방울을 승화시키기 위하여 냉기를 공급하는 시점에서 증발기의 온도는 충분히 상승한 상태이기 때문에 절환실이 과냉되는 현상이 방지되는 효과가 있다. 이때, 온도가 상대적으로 높은 냉기가 냉동실로도 공급되기는 하나, 냉동실 온도가 냉장실 온도보다 현저히 낮기 때문에, 냉동실에 미치는 영향은 무시할 수 있다. 즉, 냉동실 부하가 증가하거나 냉동실에 저장된 음식물이 해빙되는 현상은 발생하지 않는다.

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 구획벽 구조를 상세히 보여주는 사시도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 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.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 구획벽 구조를 상세히 보여주는 사시도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 구획벽(18)은, 상술한 바와 같이 증발실(15)과 냉동실을 구획한다. 그리고, 상기 구획벽(18)의 전면에는 냉기 흡토출구가 형성된다.

상세히, 상기 구획벽(18)의 대략 중앙부에는 상기 분할판(17)이 수평하게 놓여서, 상기 냉동실 케이스(13)를 상하로 구획한다. 상기 분할판(17)을 기준으로 상측이 절환실이 되고, 하측이 냉동실이 된다.

또한, 상기 구획벽(18)에 형성되는 냉기 흡토출구는, 상기 절환실로 냉기를 공급하는 절환실 냉기 토출구(181)와, 상기 냉동실로 냉기를 공급하는 냉동실 냉기 토출구(183)와, 상기 절환실 내부의 냉기를 증발실로 보내기 위한 절환실 냉기 흡입구(182) 및 상기 냉동실 내부의 냉기를 증발실로 보내기 위한 냉동실 귀환 덕트(23)를 포함한다. 그리고, 상기 절환실 냉기 토출구(181) 및 절환실 냉기 흡입구(182)는 상기 분할판(17)의 상측에 해당하는 상기 구획벽(18)의 전면에 형성된다. 그리고, 상기 냉동실 냉기 토출구(182)는 상기 분할판(17)의 하측에 해당하는 상기 구획벽(18)의 전면에 형성된다. 그리고, 상기 냉동실 귀환 덕트(23)는 상기 구획벽(18)의 하단에 형성된다. 그리고, 상기 절환실 냉기 토출구(181)의 후측에는 절환실 댐퍼(19)가 장착되어, 상기 증발실(15)로부터 상기 절환실로의 냉기 공급이 선택적으로 이루어지도록 한다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 제어 방법을 보여주는 플로차트이다.

도 5를 참조하면, 압축기의 구동이 정지되고, 냉동실 팬, 냉장실 팬 및 제빙실 팬의 구동이 정지되며, 절환실 댐퍼 및 냉장실 댐퍼가 폐쇄된 상태(S11)에서 시작한다. 그리고, 절환실은 냉장실과 동일 또는 유사한 온도로 유지되도록 하는 것을 기본 전제로 한다.

이와 같은 전제하에서, 상기 냉장고(1)의 제어부에서는 냉동실 온도(TF)를 감지한다(S12). 상세히, 온도 센서(미도시)에 의하여 감지된 온도값이 제어부로 전송된다. 그리고, 냉동실 온도(TF)가 설정 온도(Ta+dT)보다 높으면(S13) 압축기가 구동하도록 한다. 이와 동시에 냉동실팬, 냉장실팬 및 제빙실 팬이 구동하고, 절환실 댐퍼 및 냉장실 댐퍼가 개방된다(S14). 이와 함께 냉장실 온도(TR), 제빙실 온도(TI) 및 절환실 온도(TK)가 온도 센서(미도시)에 의하여 감지되어 제어부로 전송된다(S15). 여기서, 각 실의 온도에 따른 냉각팬 및 댐퍼의 구동 제어는 독립적으로 이루어진다. 다시 말하면, 냉장실의 온도에 관계없이 제빙실 또는 절환실 온도가 설정 온도에 도달하면 그에 따른 냉각팬의 구동 여부 및 댐퍼의 개폐가 독립적으로 제어된다.

상세히, 제빙실 온도(TI)가 설정 온도(Tc-dT)에 도달하였다고 판단되면(S16) 제빙실 팬이 정지한다(S17). 그리고, 절환실 온도(TK)가 설정 온도(Td-dT)에 도달하면 절환실 댐퍼가 폐쇄된다(S28).

또한, 냉장실 온도(TR)가 설정 온도(Tb-dT)에 도달하면(S18) 냉장실 팬이 정지하고 냉장실 댐퍼가 폐쇄된다(S19). 그리고, 냉동실 온도(TF)가 설정 온도(Ta-dT)에 도달하면(S20) 압축기가 정지한다(S21). 여기서, 압축기의 구동 여부는 냉동실 온도에 의하여 결정된다. 즉, 냉동실 온도(TF)가 불만족일 때 압축기가 구동하고, 만족일 때 압축기가 정지한다. 그리고, 압축기가 구동하고 있을 때 냉장실 및 제빙실의 온도 제어는 팬 구동 및 댐퍼 제어에 의하여 이루어진다.

한편, 상기 압축기의 구동이 정지하고, 절환실이 설정 온도(Td-dT)에 도달한 상태에서, 상기 절환실 내벽 또는 절환실 댐퍼에 맺힌 수분을 증발시키기 위한 운전 제어가 수행되며, 이를 수분 증발 운전으로 정의하도록 한다.

상기 압축기의 구동이 정지한 이후에 상기 냉장실 댐퍼가 재개방되고 냉장실 팬이 저속으로 구동하도록 제어된다(S22). 그러면, 냉장실 내부의 냉기가 증발실로 유입되어 증발실 온도가 상승하게 된다. 그리고, 상기 냉장실 냉기가 증발실로 유입되는 시간(ta)이 설정 시간(t1)을 경과하면(S23), 상기 냉장실 댐퍼가 폐쇄되고 냉장실 팬이 정지한다(S24). 그리고, 상기 설정 시간(t1) 동안 냉장실 냉기의 유입에 의하여 상기 증발실 온도가 상승한 상태에서, 상기 절환실 댐퍼가 재개방되고, 상기 냉동실 팬이 저속으로 구동하도록 한다(S25). 그러면, 상기 냉동실 냉기보다 상대적으로 높은 온도의 냉기가 상기 절환실로 유입된다. 그리고, 상승한 온도의 증발실 냉기가 상기 절환실로 유입되는 시간(tb)이 설정 시간(t2)을 경과하면(S26), 상기 절환실 댐퍼가 폐쇄되고 상기 냉동실 팬이 정지하도록 한다(S27).

상기와 같은 제어 방법에 의하면, 절환실로의 냉기 공급 시간이 연장되어, 절환실 내벽 또는 절환실 댐퍼에 맺힌 물방울들이 모두 승화되어, 결로 또는 결빙 현상이 발생하지 않게 된다. 뿐만 아니라, 이때 상기 절환실로 공급되는 냉기는 냉동실 냉각을 위한 냉기보다 온도가 높은 상태이기 때문에, 상기 절환실 댐퍼가 재개방되어 냉기가 공급되더라도 절환실이 과냉되는 현상을 방지할 수 있다.

Claims (4)

1. 압축기가 정지한 상태에서 냉장실,냉동실, 절환실 및 제빙실 온도(TR,TF,TK,TI)가 실시간으로 감지되는 단계;
   냉동실 온도가 설정 온도(Ta+dT)보다 높을 때 상기 압축기가 구동하는 단계;
   상기 압축기의 구동과 함께 냉장실팬, 냉동실팬 및 제빙실 팬이 구동하고, 절환실 및 냉장실 댐퍼가 개방되는 단계;
   상기 냉장실, 절환실 및 제빙실 온도(TR,TK,TI)가 설정 온도(Tb-dT,Tk-dT,Tc-dT)에 도달하여 냉장실팬 및 제빙실팬의 구동이 정지하고, 상기 냉장실 및 절환실 댐퍼가 폐쇄되는 단계;
   상기 냉동실 온도(TF)가 설정 온도(Ta-dT)에 도달하여 냉동실팬 및 압축기 구동이 정지하는 단계를 포함하고,
   상기 압축기의 구동이 정지되고, 상기 절환실이 설정 온도(Td-dT)에 도달한 이후에, 상기 절환실 내부에 생성된 수분을 증발시키기 위한 수분 증발 운전이 더 수행되는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 수분 증발 운전은,
   상기 냉장실 댐퍼 및 절환실 댐퍼와, 상기 냉장실팬 및 냉동실팬이 동시 또는 시간차를 두고 구동되도록 하는 운전 제어인 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어 방법.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 수분 증발 운전은,
   상기 압축기의 구동 정지 이후, 상기 냉장실 댐퍼의 재개방 및 상기 냉장실 팬의 저속 구동이 설정 시간(t1) 동안 수행되는 단계를 포함하는 냉장고의 제어 방법.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 수분 증발 운전은,
   상기 설정 시간(t1)이 경과한 이후에, 상기 냉장실 팬이 정지하고 상기 냉장실 댐퍼가 폐쇄되는 단계 및
   상기 절환실 댐퍼의 재개방 및 상기 냉동실팬의 저속 구동이 설정 시간(t2)동안 수행되는 단계를 더 포함하는 냉장고의 제어 방법.

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