KR20130036414A - 냉장고 및 그의 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉장고 및 그의 제어방법에 관한 발명이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고는, 음식물이 저온보관되는 저장공간이 구비되는 본체; 상기 본체의 일측에 형성되는 냉기 생성실에 수용되는 증발기; 상기 증발기에 장착되어 상기 증발기의 성에 착상량을 감지하는 센서; 및 상기 센서의 표면에 착상되는 성에를 녹이는 센서 제상장치;를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고의 제어방법은, 기설정된 센서 제상장치의 히팅 주기에 도달했는지 여부를 판단하는 제1단계; 센서 제상장치에 전원을 인가하는 제2단계; 센서 제상장치의 기설정된 히팅 시간이 경과했는지 여부를 판단하는 제3단계; 및 센서 제상장치에 인가된 전원을 차단하는 제4단계;를 포함한다.

Description

냉장고 및 그의 제어방법{Refrigerator and controlling method thereof}

본 발명은 냉장고 및 그의 제어방법에 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 장착하여 가동시키거나, 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.

상기 증발기에는, 상기 증발기에 착상된 성에의 양을 감지하는 센서 어셈블리가 장착된다. 상기 증발기에 착상된 성에의 양을 감지하여 감지된 결과를 제어부에 전송하면, 상기 제어부는 전송된 값이 기입력된 제상 시작값에 도달했는지 여부를 판단하고, 상기 전송된 값이 제상 시작값에 도달했으면 제상 히터를 가동시켜 제상 동작을 개시시킨다. 상기 센서 어셈블리는 상기 증발기에 장착되므로 상기 증발기 표면에 성에가 발생하면 상기 센서 어셈블리의 표면에도 성에가 발생될 수 있다. 상기 센서 어셈블리의 표면에 성에가 발생되면 상기 센서 어셈블리가 증발기 표면에 발생된 성에의 양을 정확히 감지할 수 없고, 상기 증발기 표면의 성에를 효과적으로 제거할 수 없다는 문제점이 있다. 종래의 냉장고는, 증발기에 착상된 성에를 녹이는 제상 히터를 구비하나, 증발기 표면에 착상된 성에의 양을 감지하는 센서 어셈블리의 표면에 착상된 성에를 제거하는 구조를 개시하지 않고 있다.

본 발명은 증발기 표면에 착상된 성에의 양을 감지하는 센서 어셈블리의 표면에 성에가 착상되는 것을 방지하여 상기 센서 어셈블리가 상기 증발기 표면에 착상된 성에의 양을 정확히 감지할 수 있도록 하는 것에 목적이 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고는, 음식물이 저온보관되는 저장공간이 구비되는 본체; 상기 본체의 일측에 형성되는 냉기 생성실에 수용되는 증발기; 상기 증발기에 장착되어 상기 증발기의 성에 착상량을 감지하는 센서; 및 상기 센서의 표면에 착상되는 성에를 녹이는 센서 제상장치;를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고의 제어방법은, 기설정된 센서 제상장치의 히팅 주기에 도달했는지 여부를 판단하는 제1단계; 센서 제상장치에 전원을 인가하는 제2단계; 센서 제상장치의 기설정된 히팅 시간이 경과했는지 여부를 판단하는 제3단계; 및 센서 제상장치에 인가된 전원을 차단하는 제4단계;를 포함한다.

본 발명에 의하면, 센서의 표면에 성에가 착상되는 것을 방지하여 센서가 증발기 표면에 착상된 성에의 양을 정확히 감지할 수 있으므로 냉장고의 냉동, 냉장 효율을 높일 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고의 측단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고의 제어블럭도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고의 냉기 생성실을 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 모듈을 보여주는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 모듈의 일부를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 제상 장치의 제어방법을 도시한 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 센서 제상 장치의 제어방법을 도시한 흐름도이다.

이하에서는 본 발명의 사상을 구현하기 위한 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 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 경우에 외부에서 취출 가능하다. 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 어셈블리(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 어셈블리(350) 및 상기 제상히터(340)를 구동시키는 제상히터 구동부(550)를 제어한다.

상기 센서 어셈블리(350)는 상기 증발기(320)에 착상된 성에의 착상량을 감지하고, 상기 제어부(500)는 상기 센서 어셈블리(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 어셈블리(350)는 적외선 센서 어셈블리 또는 온도 센서 어셈블리가 사용될 수 있으나, 상기 센서 어셈블리(350)의 종류는 상기 적외선 센서 어셈블리 또는 온도 센서 어셈블리에 한정되지 않는다.

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 어셈블리(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 어셈블리(350)의 센싱 동작을 제어하고, 상기 센서 어셈블리(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 냉기 생성실을 보여주는 도면이다.

도 3을 참조하면, 상기 증발기(320)는 상기 냉기 생성실(300)의 내부에 제공되고, 상기 증발기(320)의 하부에 상기 제상 히터(340)가 제공될 수 있다. 사기 증발기(320)의 상측에는 냉매의 수분과 불순물을 제거하는 드라이어(310)가 제공될 수 있다. 상기 증발기(320)는 냉매가 상측으로부터 유입되는 구조로 형성될 수 있다.

상기 증발기(320)에는 냉매의 유동 통로가 되는 냉매관(322)과 상기 냉기 생성실(300)을 통과하는 공기와 냉매 사이의 열교환을 보다 원활하게 하는 증발기핀(미도시)이 포함된다. 상기 냉매관(322)은 대략 'S'자 형상이 연속되게 형성되며, 전체적으로 사행상(蛇行狀)의 외형을 형성하게 된다. 냉매는 상기 냉매관(322)을 따라 유동되며, 도면에 도시된 것과 같이 전후방으로 이격되어 이중 또는 다중으로 배열될 수 있다. 상기 드라이어(310) 또는 상기 냉매관(322)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(322)이 밴딩된 부분에는 장착부재(324)가 구비될 수 있다. 상기 장착부재(324)는 상기 다수의 냉매관(322)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 센서 어셈블리(350)가 장착될 수 있다. 상기 센서 어셈블리(350)는 상기 증발기(320)에 착상된 성에의 양을 감지하여 상기 제어부(350)에 전달한다. 상기 센서 어셈블리(350)는 적외선 센서 어셈블리 등이 될 수 있다. 상기 센서 어셈블리(350)에는 센서 모듈(400)이 장착된다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 모듈을 보여주는 사시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 모듈의 일부를 도시한 도면이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 센서모듈(400)은 베이스(401), 센서(410), 지지대(420) 및 센서 제상장치(430)를 포함한다.

상기 베이스(401)에는 상기 센서(410), 상기 지지대(420) 및 상기 센서 제상장치(430)가 장착될 수 있다.

상기 지지대(420)는, 상기 베이스(401) 상에 설치될 상기 센서(410)를 지지한다. 예를 들어, 상기 지지대(420)에는 상기 센서(410)의 형상에 대응되는 홀이 구비되고, 상기 센서(410)는 상기 홀을 통해 삽입될 수 있다. 상기 지지대(420)는 상기 베이스(401)와 일체로 성형될 수도 있고, 상기 지지대(420)와 별개로 제조될 수도 있다. 상기 지지대(420)는 열전도율이 높은 소재로 제조될 수 있다.

상기 센서(410)는 상기 지지대(420)에 결합됨으로써 상기 베이스(401)에 장착된다. 상기 센서(410)는 복수 개가 구비될 수 있다. 일례로, 상기 센서(410)는 발광부 및 수광부가 별개로 또는 일체로 구비된 적외선 센서일 수 있다.

상기 베이스(401)에는 상기 센서 제상장치(430)가 장착될 수 있다. 상기 센서 제상장치(430)는 상기 지지대(420)의 적어도 일측에 접촉되어 설치되거나 상기 지지대(420)와 소정간격 이격되어 설치될 수 있다. 상기 센서 제상장치(430)는 상기 센서(430)와 가깝게 위치될 수 있다. 예를 들어, 상기 센서 제상장치(430)는 상기 지지대(420)의 하측에 상기 센서(410)에 인접하여 위치될 수 있다. 상기 센서 제상장치(430)는, 상기 센서 제상장치(430)에 전원이 인가되면 발열될 수 있는 저항체를 포함한다. 상기 저항체의 발열량에 따라 상기 센서 제상장치(430)는 복수 개가 구비되어 상기 센서(410)에 착상된 성에의 제상효과를 높일 수 있다.

상기 센서 제상장치(430)에는 기설정된 주기에 따라 전원이 인가되고, 상기 센서 제상장치(430)에 구비된 저항체에서 발생된 열은 상기 센서(410)를 히팅할 수 있다. 상기 센서(410)가 장착되는 지지대(420)가 열전도율이 높은 소재로 제조될 경우, 상기 센서 제상장치(430)의 저항체에서 발생된 열을 상기 센서(410)에 효율적으로 전달할 수 있다. 상기 저항체는 상기 저항체에 인가되는 전압 또는 전류를 조절하여 전원을 인가 또는 차단시킬 수 있다. 이로써 상기 저항체의 회로를 간단하게 구성할 수 있고, 상기 저항체가 소비하는 전력을 줄일 수 있다. 상기와 같이 기설정된 주기에 따라 상기 센서 제상장치(430)에 전원이 인가되어 상기 센서(410)가 히팅됨으로써, 상기 센서(410)의 표면에 성에가 착상되는 것을 방지할 수 있다. 이로써 상기 센서(410)는 상기 증발기(320) 표면에 착상된 성에의 양을 정확히 감지할 수 있다.

이하, 상기 센서 어셈블리의 제어방법에 관해 설명한다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 어셈블리 제상 장치의 제어방법을 도시한 흐름도이다.

도 6을 참조하면, 상기 제어부(500)는 상기 센서 제상장치(430)가 기설정된 히팅 주기에 도달했는지 판단한다(S1). 상기 센서 제상장치(430)의 히팅 주기에 도달되었다고 판단된 경우에는 상기 센서 제상장치(430)에 전원이 인가된다(S2). 상기 센서 제상장치(430)에 전원이 인가되면, 상기 제어부(500)는 기설정된 히팅 지속시간이 경과했는지를 판단한다(S3). 상기 기설정된 히팅 지속시간이 경과한 경우, 상기 제어부(500)는 상기 센서 제상장치(430)에 인가된 전원을 차단시킨다(S4).

상기 히팅 주기 및 히팅 지속시간은 상기 증발기(320)가 설치된 환경에 따라서 적절히 선택될 수 있다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 센서 어셈블리 제상 장치의 제어방법을 도시한 흐름도이다.

도 7을 참조하면, 상기 센서(410)가 기설정된 주기에 따라 상기 증발기(320)의 착상량을 감지하는 경우, 상기 제어부(500)는 상기 센서(410)의 센싱 주기에 도달했는지 여부를 판단한다(S10). 상기 센서(410)가 기설정된 센싱 주기에 도달되었다고 판단된 경우, 상기 제어부(500)는 상기 센서(410) 및 상기 센서 제상장치(430)에 전원을 동시에 인가한다(S11). 상기 센서 제상장치(430)의 히팅 시간은 상기 센서(410)의 감지 시간과 별개로 설정될 수 있다. 예컨대, 상기 센서(410) 및 상기 센서 제상장치(430)에는 동시에 전원이 인가될 수 있지만, 상기 센서 제상장치(430)의 히팅 지속시간은 상기 센서(410)의 감지 지속시간과 별개로 설정되어, 상기 센서(410)에 인가되는 전원이 차단되는 때와 상기 센서 제상장치(430)에 인가되는 전원이 차단되는 때가 다를 수 있다. 상기 제어부(500)는 상기 센서 제상장치(430)의 기설정된 히팅 시간이 경과했는지를 판단한다(S12). 상기 센서 제상장치(430)의 기설정된 히팅 시간이 경과된 경우, 상기 제어부(500)는 상기 센서 제상장치(430)에 인가되는 전원은 차단시킨다(S13).

이로써, 상기 센서의 표면에 성에가 착상되는 것을 방지하고, 상기 센서가 증발기 표면에 착상된 성에의 양을 정확히 감지할 수 있도록 할 수 있다. 상기 센서가 증발기의 착상량을 정확히 감지함으로써, 상기 증발기에 대한 제상작업이 적절한 때에 이루어져 냉장고의 냉장, 냉동 효율을 높일 수 있다.

Claims (7)

1. 음식물이 저온보관되는 저장공간이 구비되는 본체;
   상기 본체의 일측에 형성되는 냉기 생성실에 수용되는 증발기;
   상기 증발기에 장착되어 상기 증발기의 성에 착상량을 감지하는 센서; 및
   상기 센서의 표면에 착상되는 성에를 녹이는 센서 제상장치;를 포함하는 냉장고.
2. 제1항에 있어서,
   상기 센서가 장착되고, 열전도율이 높은 소재로 제조되는 지지대가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 냉장고.
3. 제2항에 있어서,
   상기 센서 제상장치는 상기 지지대에 접촉되어 구비되는 것을 특징으로 하는 냉장고.
4. 제1항에 있어서,
   상기 센서 제상장치는 기설정된 주기에 따라 발열되어 상기 센서에 착상된 성에를 녹이는 것을 특징으로 하는 냉장고.
5. 기설정된 센서 제상장치의 히팅 주기에 도달했는지 여부를 판단하는 제1단계;
   센서 제상장치에 전원을 인가하는 제2단계;
   센서 제상장치의 기설정된 히팅 시간이 경과했는지 여부를 판단하는 제3단계; 및
   센서 제상장치에 인가된 전원을 차단하는 제4단계;를 포함하는 냉장고의 제어방법.
6. 제5항에 있어서,
   상기 제1단계는, 센서 제상장치의 히팅 주기는 센서의 센싱 주기와 동일한 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어방법.
7. 제6항에 있어서,
   상기 제2단계는, 상기 센서와 상기 센서 제상장치에 동시에 전원이 인가되는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어방법.

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