KR20130034816A - 냉장고 및 상기 냉장고의 제상제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 냉장고 및 상기 냉장고의 제상제어방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고는, 음식물이 저온보관되는 저장 공간이 구비되는 냉장고 본체; 상기 본체의 전면에 장착되어 상기 저장공간을 선택적으로 차폐하는 도어; 상기 본체의 일측에 형성되는 냉기 생성실에 수용되며, 냉기가 흐르는 냉매관과 다수 개의 증발기핀이 구비되는 증발기; 상기 증발기의 일측에 제공되어, 상기 냉기 생성실 또는 상기 증발기에 착상되는 성에를 녹이는 제상히터; 상기 냉기 생성실 또는 상기 증발기에 설치되어 설정된 주기에 따라 상기 증발기의 착상량을 감지하는 센서; 및 상기 센서에 의해 감지된 착상량을 기설정된 값과 비교하여 제상 동작의 개시 또는 완료 명령을 하는 제어부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고의 제상제어방법은, 센서가 정상인지 여부를 판단하는 제1단계; 센서가 착상량을 감지하여 센싱 주기가 설정되는 제2단계; 센서의 센싱 주기에 도달했는지 여부를 판단하는 제3단계; 센서가 감지한 착상량에 따른 데이터값이 제상 시작값에 도달했는지 여부를 판단하는 제4단계; 제상 동작이 실시되는 제5단계; 센서가 감지한 착상량에 따른 데이터값이 제상 종료값에 도달했는지 여부를 판단하는 제6단계; 제상 동작을 종료하는 제7단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

냉장고 및 상기 냉장고의 제상제어방법{Refrigerator and its defrost control method}
본 발명은 냉장고 및 상기 냉장고의 제상제어방법에 관한 것이다.
냉장고는 도어에 의해 차폐되는 내부의 저장공간에 음식물을 저온 저장할 수 있도록 하는 기기이다. 상기 냉장고의 내부에는 냉기가 지속적으로 공급되어 저온이 유지될 수 있다. 상기 냉기는, 압축-응축-팽창-증발의 과정을 거치는 냉동 사이클(cycle)에 의한 냉매의 열교환 작용에 의해 생성된다. 상기 냉장고의 내부로 공급된 냉기는 대류에 의해서 냉장고 내부에 고르게 전달되어 냉장고 내부의 음식물을 원하는 온도로 저장할 수 있다.
상기 사이클을 구성하는 증발기는 냉기 생성실에 제공되어, 고내를 순환하는 공기와 냉매가 열교환하도록 한다. 상기 증발기의 표면온도는 실내 온도보다 낮기 때문에 고내를 순환하는 공기와 열교환하는 과정에서 상기 증발기 표면에 응축수가 생성된다. 상기 응축수는 상기 증발기 또는 냉기 생성실 표면에 얼어붙어 성에로 변하게 된다. 상기 증발기 표면에 성에가 쌓이면 상기 증발기와 고내 공기와의 열교환 효율이 떨어지는 문제가 발생한다.
상기 증발기 표면에 성에가 발생하는 것을 방지하기 위해, 상기 증발기의 일측에 제상 히터를 장착하거나, 일정 시간 동안 상기 사이클을 역방향으로 돌려 상기 증발기 표면에 형성된 성에가 녹아내리도록 하는 기술이 사용되었다. 상기와 같이 증발기 표면에 형성된 응축수 또는 상기 성에가 녹아서 생성된 제상수는 증발기의 바닥에 부착된 드레인 팬에 집수되고, 상기 드레인 팬에 집수된 물은 드레인 호스를 통해 기계실 바닥으로 떨어지게 된다.
제상 히터는 일정 시간 간격으로 가동되거나, 상기 냉기 생성실 등의 온도를 감지하여 특정 온도 이하인 경우 가동되거나, 냉장고의 운전률 및 냉장고 도어의 개폐 횟수에 따른 시간에 따라 제상 히터의 가동 여부가 결정될 수 있다. 또한, 상기 증발기에 설치된 적외선 센서에 의해 제상이 완료 시점이 감지될 수 있다. 종래의 냉장고는 상기 적외선 센서가 착상량을 연속적으로 감지하므로 소비전력이 불필요하게 낭비된다는 문제점이 있었다.
본 발명은 증발기의 착상량에 따라 센서의 센싱 주기를 가변시킬 수 있는 냉장고 및 제상제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고는, 음식물이 저온보관되는 저장 공간이 구비되는 냉장고 본체; 상기 본체의 전면에 장착되어 상기 저장공간을 선택적으로 차폐하는 도어; 상기 본체의 일측에 형성되는 냉기 생성실에 수용되며, 냉기가 흐르는 냉매관과 다수 개의 증발기핀이 구비되는 증발기; 상기 증발기의 일측에 제공되어, 상기 냉기 생성실 또는 상기 증발기에 착상되는 성에를 녹이는 제상히터; 상기 냉기 생성실 또는 상기 증발기에 설치되어 설정된 주기에 따라 상기 증발기의 착상량을 감지하는 센서; 및 상기 센서에 의해 감지된 착상량을 기설정된 값과 비교하여 제상 동작의 개시 또는 완료 명령을 하는 제어부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고의 제상제어방법은, 센서가 정상인지 여부를 판단하는 제1단계; 센서가 착상량을 감지하여 센싱 주기가 설정되는 제2단계; 센서의 센싱 주기에 도달했는지 여부를 판단하는 제3단계; 센서가 감지한 착상량에 따른 데이터값이 제상 시작값에 도달했는지 여부를 판단하는 제4단계; 제상 동작이 실시되는 제5단계; 센서가 감지한 착상량에 따른 데이터값이 제상 종료값에 도달했는지 여부를 판단하는 제6단계; 제상 동작을 종료하는 제7단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 증발기의 착상량을 필요할 때에만 측정함으로써 불필요한 소비전력을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고의 측단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고의 제어 블럭도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고의 증발기와 센서를 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 증발기의 착상량과 센서의 센싱주기의 관계를 도시한 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고의 제상제어방법에 관한 플로우 차트를 도시한 도면이다.
이하에서는 본 발명의 사상을 구현하기 위한 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고의 측단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 제어 방법이 적용된 냉장고(1)에는 내부에 냉동실(100)과 냉장실이 구비되는 본체(10)와, 상기 본체(10)의 전면에 회동 가능하게 제공되어 상기 냉동실(100)과 냉장실을 선택적으로 개폐하는 냉동실 도어(20) 및 냉장실 도어가 포함된다. 상기 냉동실(100)과 냉장실은 배리어(미도시)에 의하여 구획된다.
상기 냉동실(100)과 냉장실에는, 음식물을 수납하기 위한 드로어(12)와, 음식물을 얹어 놓기 위한 선반(14)이 제공될 수 있다. 상기 냉동실 도어(20)의 배면에는 음식물을 수납하기 위한 도어 바스켓(22)이 장착될 수 있으며, 제품의 종류에 따라 제빙장치(24)가 냉동실 도어(20)의 배면에 장착되며, 제빙장치(24)에서 제빙된 얼음은 냉동실 도어(20)에 디스펜서(미도시)가 제공되는 경우 외부에서 취출 가능하게 된다. 상기와 같은 음식물 저장 수단(12, 14, 22)에 의해 사용자가 식품을 수납 및 인출하기가 편리하고, 냉장고의 내부 공간이 효율적으로 사용될 수 있다.
상기 냉동실(100)의 후방에는 냉매와 공기를 열 교환시켜 냉기를 생성하는 증발기(320)가 수용되는 냉기 생성실(300)이 형성된다. 상기 냉기 생성실(300)은 증발기 커버(120)에 의해 차폐된다. 그리고, 상기 증발기 커버(120)의 상측에는 상기 증발기(320)에서 생성된 냉기를 안내하는 냉기 덕트(110)가 상하 방향으로 연장된다. 그리고, 상기 증발기(320)의 상측에는 송풍팬(330)이 제공되어 상기 증발기(320)에서 생성된 냉기를 상기 냉기 덕트(110)에 천공 형성된 다수 개의 냉기 토출구(111)를 통해 상기 냉동실(100) 내부로 토출시킨다.
상기 증발기(320)에는 상기 증발기(320)의 온도를 감지하기 위한 센서(350)가 상기 증발기(320)에 제공될 수 있다. 상기 증발기(320)의 하측에는 상기 증발기(320) 또는 냉기 생성실(300) 표면에 생성되는 성에를 녹이기 위한 제상히터(340)가 제공된다.
또한, 상기 냉기 덕트(110)의 하측에는 상기 냉동실(100)을 순환한 냉기가 다시 상기 증발기(320)로 흐를 수 있도록 냉기 흡입구(311)가 제공된다. 상기 냉기 흡입구(311)의 내측에는 냉기가 원활히 상기 냉기 생성실(300) 내부로 흡입되도록 하기 위하여 흡입팬이 제공될 수 있으며, 상기 냉기 흡입구(311)는 다수의 천공이 형성된 그릴 형상으로 제공될 수 있다.
상기 냉장고(1)의 하측에는 냉동 사이클을 구성하는 압축기(191), 응축기(미도시) 등이 구비되는 기계실(19)이 위치한다.
도 2는 본 발명에 따른 냉장고의 제어 블럭도이다.
도 2를 참조하면, 상기 냉장고(1)에는 구성 요소들을 통제하는 제어부(500)가 포함된다. 상기 제어부(500)는 상기 냉장고(1)의 운전에 필요한 정보가 저장되는 메모리(510), 상기 냉장고(1)의 각 구성 요소에 전원을 공급하는 전원공급부(520), 상기 증발기(320)에 착상된 성에의 착상량을 감지할 수 있는 센서(350) 및 상기 제상히터(340)를 구동시키는 제상히터 구동부(550)를 제어한다.
상기 센서(350)는 상기 증발기(320)에 착상된 성에의 착상량을 감지하고, 상기 제어부(500)는 상기 센서(350)로부터 감지된 착상량을 기입력된 기준값과 비교하여 제상히터(340)를 구동시켜 상기 냉기 생성기(300) 또는 증발기(320)에 착상된 성에를 제상시키거나 상기 제상히터(340)에 의한 제상 작업을 종료시킬 수 있다. 상기 센서(350)는 증발기(320)에 착상된 성에의 착상량을 감지할 수 있는 것이라면 어떤 것이든 무방하나, 이하에서는 상기 센서(350)가 적외선 센서인 것으로 보고 설명한다.
상기 제상히터 구동부(550)는 상기 제상히터(340)에 연결되며, 상기 제어부(500)로부터 구동 신호를 수신하면 상기 제상히터(340)를 구동하여 상기 증발기(320)에 형성된 성에를 녹인다.
상기 메모리(510)에는 상기 센서(350)의 센싱 주기가 저장될 수 있고, 상기 제상히터(340)에 의한 제상 동작이 시작될 수 있는 제상 시작값이 저장될 수 있다.
상기 제어부(500)는 상기 메모리(510)에 저장된 센싱 주기에 따라 상기 센서(350)의 센싱 동작을 제어하고, 상기 센서(350)가 감지된 값과 상기 메모리(510)에 저장된 제상동작 시작값을 비교하여 상기 제상히터 구동부(550)에 구동 명령을 할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고의 증발기와 센서를 보여주는 도면이다.
도 3을 참조하면, 상기 증발기(320)는 상기 냉기 생성실(300) 내부에 상하 방향으로 제공되고, 그 하부에 상기 제상히터(340)가 제공될 수 있다. 상기 증발기(320)의 상측에 냉매의 수분과 불순물을 제거하는 드라이어(310)가 제공될 수 있다. 즉, 상기 증발기(320)는 냉매가 상측으로부터 유입되는 구조로 형성된다.
상기 증발기(320)에는 냉매의 유동 통로가 되는 냉매관(324)과 상기 냉기 생성실(300)을 통과하는 공기와 냉매 사이의 열교환을 보다 원활하게 하는 증발기핀(325)이 포함된다. 상기 냉매관(324)은 대략 'S'자 형상이 연속되게 형성되며, 전체적으로 사행상(蛇行狀)의 외형을 형성하게 된다. 냉매는 상기 냉매관(324)을 따라 유동되며, 도면에 도시된 것과 같이 전후방으로 이격되어 이중 또는 다중으로 배열될 수 있다. 상기 드라이어(310) 또는 상기 냉매관(324)의 입구에는 상기 증발기(320)로 유입되는 냉매의 온도를 측정할 수 있는 냉매온도감지장치(미도시)가 장착될 수 있다.
상기 증발기(320)의 좌우 양측 즉, 상기 냉매관(324)이 밴딩된 부분에는 장착부재(322)가 구비될 수 있다. 상기 장착부재(322)는 상기 다수의 냉매관(324)의 양측이 삽입되어 고정되는 것으로, 상기 증발기(320)의 상하 길이에 대응하도록 상하로 길게 형성되며, 상기 냉기 생성실(300)의 내측면에 장착되어 상기 증발기(320)가 상기 냉기 생성실(300) 내측에서 고정 장착될 수 있도록 구성된다.
상기 증발기(320)에는 다수의 증발기핀(325)이 결합된다. 상기 증발기핀(325)은 상기 증발기(320)의 표면적을 넓게 하여 상기 냉기 생성실(300) 내부의 공기와 상기 증발기(320)를 통과하는 냉매 사이의 열 교환 효율을 향상시키기 위한 것으로, 열 전도성이 좋은 알루미늄 등으로 형성될 수 있다.
상기 증발기핀(325)은 소정의 폭을 가지는 판상으로 형성되며, 상하로 길게 형성되고 상기 냉매관(324)에 의해 관통되도록 삽입 장착된다. 이때, 상기 증발기핀(325)은 상기 증발기(320)상에서의 위치에 따라 그 장착 간격이 다르게 구성될 수 있다. 상세히, 상기 증발기핀(325)의 상부는 상대적으로 가장 좁은 간격을 가지도록 치밀하게 장착된다. 그리고, 상기 증발기핀(325)의 중간부는 상부의 간격보다는 넓은 간격을 가지도록 장착된다. 상기 증발기핀(325)의 하부는 가장 넓은 간격을 가지도록 장착될 수 있다. 이로써 상기 증발기(320) 상부에 상기 증발기핀(325)이 밀집되도록 형성되므로, 취약해 지기 쉬운 상기 증발기(320)의 상부 냉각이 강화될 수 있다. 또한, 상대적으로 성에가 생기기 쉬운 하방부의 상기 증발기핀(325)의 간격을 넓게 유지하여 성에에 의해 공기의 흐름이 방해되는 것을 방지하여, 공기가 하방에서 상방으로 원활하게 흐를 수 있게 된다.
상기에서는 상기 증발기(320)의 상부에 위치한 증발기핀(325)이 하부에 위치한 증발기핀(325)보다 더 넓은 간격을 가지도록 장착된 것으로 설명하였으나, 상기 증발기핀(325)의 간격이 모두 동일하게 장착될 수도 있고, 상기 증발기핀(325)이 위치에 따라 구분되지 않고 하나의 증발기핀(325)이 상기 증발기(320)의 상단에서 하단까지 연장 형성되는 것도 가능하다.
상기 증발기(320)에는 센서(350)가 장착될 수 있다. 상기 센서(350)는 상기 증발기(320)의 상,하부에 각각 장착될 수 있다. 상세히, 상기 센서(350)는 상기 냉매관(324) 또는 상기 증발기핀(325)에 부착될 수 있다. 상기 센서(350)는 상기 증발기(320)에 착상된 성에의 양을 주기적으로 필요시에만 측정할 수 있다. 상기 센서(350)는 적외선 센서, 온도 센서 등과 같이 증발기(320) 또는 냉기 생성실(300)의 착상량을 감지할 수 있는 센서라면 어느 종류의 센서라도 무방하다. 상기에서는 상기 센서(350)가 상기 증발기(320)의 상, 하부에 각각 장착되는 것을 설명하였으나, 상기 센서(350)의 개수 및 장착위치는 상기와 상이해도 무방하다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 증발기의 착상량과 센서의 센싱주기의 관계를 도시한 그래프이다.
도 4를 참조하면, 상기 센서(350)는 상기 증발기(320)의 착상량의 많을수록 상기 센서(350)의 센싱 주기는 상기 착상량에 역비례하여 짧아진다. 예컨대, 상기 증발기(320)의 착상량이 적으면 상기 센서(350)의 차회 센싱 주기는 길게 설정되고, 상기 증발기(320)의 착상량이 많으면 상기 센서(350)의 차회 센싱 주기는 짧게 설정된다. 상기 착상량에 따른 센싱 주기의 변화량은 상기 센서 장착되는 증발기(300) 및 센서(350)가 구비되는 냉기 생성실(300)의 환경에 따라서 적절히 선택될 수 있다.
이하, 상기 센서(350)에 의해 감지된 상기 증발기(320)의 착상량에 따라 제상이 이루어지는 방법에 관해서 설명한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고의 제상제어방법에 관한 플로우 차트를 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 전원 공급부(520)로부터 상기 센서(350)에 전원이 인가되면, 상기 센서(350)가 정상인지 여부가 판단된다(S1). 상기 센서(350)에 이상이 있다고 판단되면 제어부(500)는 상기 센서(350)에 이상이 있음을 냉장고(1)의 디스플레이부(미도시) 등을 통해 표시한다. 상기 센서(350)가 정상이라고 판단되면, 상기 증발기(320)의 착상량을 감지하고, 상기 증발기(320)의 착상량에 따라 상기 센서(350)의 차회 센싱 주기가 결정된다(S2). 상기 센서(350)의 차회 센싱 주기가 결정된 후, 상기 제어부(500)는 상기 센서(350)의 센싱 주기에 도달했는지 여부를 판단한다(S3). 상기 센서(350)의 센싱 주기에 도달하지 않은 경우에는 상기 센싱 주기에 도달했는지 여부를 계속해서 다시 판단한다. 상기 센서(350)의 센싱 주기에 도달한 경우, 상기 센서(350)는 상기 증발기(320)의 착상량을 센싱하고, 상기 센싱된 데이터를 제어부(500)에 전송한다(S4). 상기 제어부(500)는 상기 전송된 데이터가 기설정된 제상 시작값에 도달했는지 여부를 판단한다(S5). 상기 전송된 데이터가 기설정된 제상 시작값에 도달하지 못한 경우에는, 상기 데이터 값을 기준으로 차회 센싱 주기를 설정한다. 상기 데이터가 기설정된 제상 시작값에 도달된 경우, 상기 제어부(500)는 상기 제상히터 구동부(550)를 가동시켜 제상 동작을 개시시킨다(S6). 상기 제상히터 구동부(550)의 구동에 의해 상기 제상히터(340)는 상기 증발기(320)에 착상된 성에를 제거한다. 상기 제상히터(340)에 의해 상기 증발기(320)에 착상된 성에를 제거하는 동안에는 상기 센서(350)가 계속해서 상기 증발기(320)의 착상량을 감지하여 상기 센싱된 데이터 값이 제상 종료값에 도달했는지 여부를 판단한다(S7). 상기 증발기(320)의 착상량이 기설정된 제상 종료값에 도달된 경우, 제어부(500)는 상기 제상히터 구동부(550)의 구동을 종료시켜 제상 동작을 종료시킨다(S8). 상기 제상동작이 종료된 후, 상기 차회 센싱 주기를 결정하는 단계(S2)부터 차례로 반복한다. 상기 제상동작이 종료된 후, 상기 센서가 정상인지 여부를 판단하는 단계(S1)부터 차례로 반복해도 무방하다.

Claims (10)

  1. 음식물이 저온보관되는 저장 공간이 구비되는 본체;
    상기 본체의 전면에 장착되어 상기 저장공간을 선택적으로 차폐하는 도어;
    상기 본체의 일측에 형성되는 냉기 생성실에 수용되며, 냉기가 흐르는 냉매관과 다수 개의 증발기핀이 구비되는 증발기;
    상기 증발기의 일측에 제공되어, 상기 냉기 생성실 또는 상기 증발기에 착상되는 성에를 녹이는 제상히터;
    상기 냉기 생성실 또는 상기 증발기에 설치되어 설정된 주기에 따라 상기 증발기의 착상량을 감지하는 센서; 및
    상기 센서에 의해 감지된 착상량을 기설정된 값과 비교하여 제상 동작의 개시 또는 완료 명령을 하는 제어부; 를 포함하는 냉장고.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 센서가 감지하는 착상량에 따라 상기 센서의 센싱 주기가 가변되는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 센서가 감지하는 착상량이 많을수록 상기 센서의 센싱 주기가 짧게 설정되는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제상히터가 제상 동작을 수행 중일 때에는 상기 센서가 계속해서 상기 냉기 생성실 또는 증발기의 착상량을 센싱하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  5. 센서가 정상인지 여부를 판단하는 제1단계;
    센서가 착상량을 감지하여 센싱 주기가 설정되는 제2단계;
    센서의 센싱 주기에 도달했는지 여부를 판단하는 제3단계;
    센서가 감지한 착상량에 따른 데이터값이 제상 시작값에 도달했는지 여부를 판단하는 제4단계;
    제상 동작이 실시되는 제5단계;
    센서가 감지한 착상량에 따른 데이터값이 제상 종료값에 도달했는지 여부를 판단하는 제6단계;
    제상 동작을 종료하는 제7단계; 를 포함하는 냉장고의 제상제어방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1단계에서, 센서에 이상이 있다고 판단되는 경우에는 상기 센서의 이상을 디스플레이부를 통해 표시하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제상제어방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제2단계는, 센서가 감지한 착상량이 많을수록 상기 센서의 센싱 주기가 짧게 설정되고, 상기 센서가 감지한 착상량이 적을수록 상기 센서의 센싱 주기가 길게 설정되는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제상제어방법.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 제5단계는, 상기 센서가 감지한 착상량에 따른 데이터값이 제상 시작값에 도달한 경우에 제상 동작이 개시되는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제상제어방법.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 제5단계는, 제상 동작 중 센서는 상기 증발기 또는 냉기 생성실의 착상량을 계속해서 감지하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제상제어방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제7단계는, 센서가 상기 증발기 또는 냉기 생성실의 착상량이 기설정된 제상 종료값에 도달한 경우에 제상 동작을 종료하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제상제어방법.
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